High Speed Photonic Devices pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Dagali, N. 编

出品人:

页数:253

译者:

出版时间:2006-9

价格:$ 197.69

装帧:HRD

isbn号码:9780750308892

丛书系列:

图书标签:

光子器件
高速光通信
光电子学
半导体激光器
光探测器
调制器
光纤通信
集成光子学
高速电路
纳米光子学

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具体描述

With the ongoing, worldwide installation of 40 Gbit/s fiber optic transmission systems, there is an urgency to learn more about the photonic devices supporting this technology. Focusing on the components used to generate, modulate, and receive optical signals, High-Speed Photonic Devices presents the state-of- the-art enabling technologies behind high-speed telecommunication systems. Written by experts in the field, the book explores high-speed transmitters, receivers, electronics, and all-optical techniques. Following a brief introduction of the devices, the subsequent chapters cover...High-speed, low-driving voltage electroabsorption modulators and their integration with distributed-feedback lasers for high-bitrate and long-haul optical fiber transmission systems Linear electro-optic Ti-diffused LiNbO3 devices, specifically, traveling-wave high-speed modulators III-V compound semiconductor electro-optic modulators High-speed polymer device technology and numerous examples of new material combinations Fundamental physical processes used in common photodetectors as well as some emerging photodetector designs High-speed electronic devices and integrated circuit technologies for very high-speed future lightwave communication systems Very high-speed all-optical technologies required for multi-terabit/s optical fiber transmission systems. Although it is hard to predict which particular technology will prevail in the future, you can be sure that the systems discussed in High-Speed Photonic Devices will help pave the way for low-cost, high-performance fiber optic networks that will cover the entire globe. This improved and easily accessible communications capability will no doubt better the quality of life for everyone.

好的，这是一份关于《非线性光学晶体材料与器件》的图书简介，重点介绍其核心内容，并确保内容详实、专业，不含提及您原始书名（High Speed Photonic Devices）的任何信息，也不含任何AI痕迹。 --- 图书名称：《非线性光学晶体材料与器件》第一部分：引言与基础理论《非线性光学晶体材料与器件》一书旨在系统而深入地阐述非线性光学领域的基础理论、关键材料的物理特性、制备工艺及其在光电子器件中的应用。本书不仅面向光电子学、材料科学与工程、物理学等专业的高年级本科生、研究生，也为从事激光技术、光通信、量子光学研究与开发的工程师和科研人员提供了一部全面且实用的参考手册。全书共分为六个主要部分，从微观的量子力学基础过渡到宏观的工程应用。第一章：非线性光学基础本章首先回顾了经典电磁场理论在描述光与物质相互作用时的局限性，引入了光与物质相互作用的半经典模型。核心内容聚焦于电极化率张量（Polarization Tensor）的建立，特别是二阶（$chi^{(2)}$）和三阶（$chi^{(3)}$）非线性极化项的物理本质。详细推导了非线性介电常数与电场强度的关系，并深入分析了材料对称性对非线性光学效应的制约。重点讨论了等效电场强度的概念，以及如何通过张量形式的简化来描述特定晶体结构下的宏观响应。第二章：非线性光学效应的分类与机理本章系统地分类和阐述了主要的非线性光学效应。二阶效应：重点阐述了二次谐波产生（Second Harmonic Generation, SHG）和和频/差频产生（Sum/Difference Frequency Generation, SFG/DFG）的能量守恒和动量守恒（相位匹配）条件。详细讨论了自发参量下转换（Spontaneous Parametric Down-Conversion, SPDC）在量子光源生成中的关键作用。三阶效应：深入解析了自相位调制（Self-Phase Modulation, SPM）、交叉相位调制（Cross-Phase Modulation, XPM）、受激拉曼散射（Stimulated Raman Scattering, SRS）和受激布里渊散射（Stimulated Brillouin Scattering, SBS）的物理机制。特别强调了三阶非线性对超快光脉冲展宽与压缩的影响。第二部分：关键非线性晶体材料的特性与制备本书的第二和第三部分是核心，详细介绍了当前应用最广泛和最具潜力的几类非线性晶体材料。第三章：氧化物与磷酸盐晶体本章聚焦于成熟的氧化物和磷酸盐体系晶体。 KDP 及其衍生物：详细分析了磷酸二氢钾（KDP）及其氟化、氘代衍生物（如 KDP, DKDP）的晶体结构、光学各向异性及在倍频、电光调制中的应用。讨论了其水溶性带来的生长难题与优化策略。铌酸锂（Lithium Niobate, $ ext{LiNbO}_3$）：作为最经典的光学双折射和电光材料，重点分析了其铁电性、极化反转对有效非线性系数（$d_{eff}$）的影响。深入探讨了准相位匹配（Quasi-Phase Matching, QPM）技术在周期性极化铌酸锂（PPLN）中的实现，包括其温度依赖性和损伤阈值。钛酸钡锶（Barium Titanate, $ ext{BaTiO}_3$）：探讨了其极高的静态相对介电常数和优异的电光系数，以及在光限幅器和高密度存储中的潜力。第四章：新型与先进非线性晶体本章关注近年来快速发展的非传统非线性晶体。硼酸盐晶体（如 $ ext{BBO}$, $ ext{LBO}$）：详细比较了 $eta- ext{BaB}_2 ext{O}_4$ (BBO) 和 $ ext{LiB}_3 ext{O}_5$ (LBO) 在宽波段非线性转换中的优势。分析了其非质心结构带来的高二阶非线性系数，以及在深紫外波段的透明度特性。特别讨论了 LBO 的多光束非线性效应。硅酸盐与硅酸盐复合材料：讨论了某些具有高损伤阈值的新型硅酸盐玻璃基体，以及如何通过掺杂或微结构设计来诱导局部非线性响应。共振增强型材料：引入了介电体中的光子晶体（Photonic Crystal Slabs）概念，讨论了如何通过周期性结构打破对称性，实现局域场增强和带宽扩展的非线性材料设计思路。第三部分：材料生长、表征与器件集成第五章：晶体生长、光学表征与损伤机制本章从材料工程角度，探讨了晶体的制备和质量控制。生长技术：详细描述了高温熔体法（如 Czochralski 法）、溶液生长法（如缓慢冷却法、提拉法）在不同类型晶体（如氧化物、硼酸盐）中的应用。强调了生长过程中应力控制、缺陷抑制（如畴壁密度、晶界）对最终光学性能的影响。光学性能表征：介绍了测量非线性系数 ($d_{ij}$) 的关键实验方法，包括Maker 边法、时间分辨光谱以及自发参量下转换效率测量。同时，讨论了通过双折射率测量和吸收光谱分析来评估晶体质量和双折射率的准确性。激光损伤阈值（LIDT）：深入分析了晶体在强光辐照下的损伤机理，包括热效应、电击穿效应和多光子吸收。给出了提高晶体抗损伤能力的表面处理技术和涂层设计原则。第六章：非线性光学器件与系统应用本章将理论与材料应用于实际工程。频率转换器件设计：重点讨论了如何利用相位匹配条件设计高效的 SHG/THG 模块。详细分析了腔内倍频（Cavity-Enhanced Frequency Conversion）相对于腔外倍频的优势与挑战，特别是高反射率布拉格反射镜（DBR）的设计。电光调制器（EOM）：基于 $ ext{LiNbO}_3$ 等材料，阐述了电光效应在高速光信号处理中的应用。分析了 Mach-Zehnder 调制器和波导型调制器的带宽限制因素，以及如何通过优化电极结构（如推挽结构）来提高带宽。光纤非线性应用：探讨了如何在掺杂光纤中利用三阶非线性效应（如 SRS/SBS）实现光纤激光器的波长选择、增益控制和脉冲整形。讨论了光纤中的非线性色散管理对超快脉冲传输的影响。量子光源集成：简要介绍了将 SPDC 源集成到芯片级波导结构中，以实现紧凑型、高亮度、高稳定性的单光子或纠缠光子源的技术路线。 --- 总结：本书全面覆盖了从原子/分子层面的非线性响应理论到晶体生长、材料表征，再到频率转换、调制与光纤传感等具体工程应用的全链条知识体系。内容强调物理原理的深度挖掘与工程实践的紧密结合，旨在为读者提供一个坚实的理论基础和解决实际问题的能力。全书结构严谨，图表丰富，力求成为非线性光学领域研究与应用人员的必备参考书。