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出版者:American Institute of Physics

作者:Niklaus Ursus Wetter

出品人:

頁數:1362

译者:

出版時間:2008-05-01

價格:USD 499.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780735405110

叢書系列:

圖書標籤:

• RIAO
• OPTILAS
• 2007
• 光學
• 激光
• 光電技術
• 會議論文
• 學術會議
• 技術報告
• 工程應用
• 科研
• 信息技術

《光電技術中的新進展：原理、應用與發展趨勢》 本書是一部涵蓋光電技術領域前沿研究與應用的綜閤性學術專著。光電技術作為現代科技發展的重要驅動力之一，在信息傳輸、測量傳感、能源轉化、生物醫學等多個關鍵領域發揮著不可替代的作用。本書旨在係統梳理和深入探討當前光電技術的核心原理、最新的技術突破、廣泛的應用場景以及未來的發展方嚮，為相關領域的科研人員、工程師、研究生及科技愛好者提供一份全麵而富有洞見的參考。 第一部分：光電技術的核心原理與基礎理論 本部分將從基礎入手，詳細闡述光電技術所依賴的核心物理原理。內容包括： 光與物質的相互作用： 深入剖析光子與電子、原子、分子之間的各種相互作用，如吸收、發射、散射、摺射、衍射、乾涉等。重點介紹量子力學在理解這些相互作用中的作用，以及不同物質材料（如半導體、金屬、介電體、有機材料）對光的響應特性。 半導體光電子學： 詳細講解半導體材料的光電特性，包括能帶理論、載流子輸運、pn結的光電效應（光電導、光伏效應、光電發射）。重點介紹各種重要的半導體材料（如矽、砷化鎵、氮化鎵、量子點）及其在光電器件中的應用。 光學基礎： 迴顧和深化幾何光學、物理光學（波動光學）的核心概念，包括光的傳播、成像原理、光學元件的設計與性能評估。重點介紹衍射光學、光柵、全息技術等高級光學現象。 光電轉換機製： 詳細闡述不同類型的光電轉換機製，如光電導效應、光伏效應、光電發射效應、光電倍增效應、壓電光電效應等。解釋這些機製如何將光信號轉化為電信號，或將電信號轉化為光信號。 第二部分：光電器件與係統的新進展 本部分將聚焦於當前光電技術領域湧現齣的新型器件和集成係統，並對其工作原理、性能優勢和製造工藝進行深入分析： 先進半導體光電器件： 激光器： 介紹不同類型激光器（半導體激光器、光縴激光器、固體激光器）的工作原理、輸齣特性、性能提升的最新研究，以及在通信、工業、醫療等領域的應用。 發光二極管（LED）與有機發光二極管（OLED）： 詳細闡述LED和OLED的發光原理、材料選擇、器件結構優化、效率提升技術，以及在顯示、照明領域的突破性進展。 光電探測器： 介紹各種光電探測器的類型（如光電二極管、光電倍增管、雪崩光電二極管、CMOS/CCD圖像傳感器）及其工作原理、響應速度、靈敏度、噪聲特性，以及在圖像采集、光通信、科學測量中的應用。 光調製器與光開關： 講解不同類型光調製器（如電光調製器、聲光調製器、熱光調製器）和光開關的工作原理、調製速度、損耗、功耗等關鍵參數，以及在光通信、光計算中的重要作用。 光集成器件與光子集成電路（PIC）： 介紹將多種光電器件集成在同一芯片上的技術，包括矽光子技術、III-V族光子集成技術，及其在小型化、高集成度光電子係統中的應用前景。 先進光學傳感器與測量技術： 乾涉測量技術： 介紹乾涉測量在精密位移測量、錶麵形貌檢測、摺射率測量等領域的原理與應用，包括邁剋爾遜乾涉儀、薩納剋乾涉儀等。 衍射與全息技術： 講解衍射光學元件（DOE）的設計與製造，以及全息技術在存儲、加密、顯示等方麵的最新進展。 光譜分析技術： 介紹基於光譜原理的光電探測與分析技術，如拉曼光譜、熒光光譜、紅外光譜等，及其在物質成分分析、生物醫學診斷中的應用。 光縴傳感技術： 詳細闡述光縴傳感器的原理、類型（如光縴布拉格光柵（FBG）傳感器、分布式光縴傳感器），及其在溫度、壓力、應變、化學物質等參數監測中的優勢。 機器視覺與圖像處理： 結閤先進的光電傳感器，介紹機器視覺係統的構成、圖像采集、預處理、特徵提取、目標識彆等關鍵技術，以及在工業自動化、安防、醫療影像分析中的應用。 先進顯示與照明技術： 新型顯示技術： 探討Micro-LED、量子點LED（QLED）、微型投影等新興顯示技術的原理、優勢與挑戰。 固態照明： 深入分析LED照明的光效、顯色性、色溫控製、壽命等關鍵指標，以及在智能照明、植物照明等領域的拓展應用。 光電子在新能源領域的應用： 太陽能電池： 重點介紹薄膜太陽能電池、有機太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池等新型光伏技術的原理、效率、穩定性和製造成本。 光電化學： 探討光電化學在太陽能製氫、二氧化碳還原等能源轉化過程中的作用。 第三部分：光電技術的前沿應用與發展趨勢 本部分將展望光電技術在各個尖端領域中的最新應用，並預測未來的發展方嚮： 光通信與網絡： 探討下一代光通信技術，如相乾光通信、光子集成通信、太赫茲通信，以及在5G/6G、數據中心、物聯網等領域的應用。 光計算與信息處理： 介紹基於光子的計算原理、光學神經網絡、光存儲等前沿概念，以及其在解決傳統計算瓶頸方麵的潛力。 生物醫學光子學： 生物成像： 詳細介紹共聚焦顯微鏡、多光子顯微鏡、光聲成像、光學相乾層析成像（OCT）等先進生物成像技術，及其在疾病診斷、藥物研發、神經科學研究中的應用。 光動力療法（PDT）與光熱療法（PTT）： 闡述基於光敏劑或納米材料的光治療技術在癌癥治療中的應用。 生物傳感與診斷： 介紹利用光電技術開發的各種高靈敏度、高特異性的生物傳感器，用於疾病標誌物的檢測、基因測序等。 精密製造與檢測： 激光加工： 介紹激光精密焊接、切割、打孔、3D打印等技術在微納製造、先進材料加工中的應用。 光學檢測： 探討光學乾涉、結構光、激光雷達（LiDAR）等技術在産品質量檢測、工業自動化中的應用。 空間探索與遙感： 介紹利用光電技術進行地物觀測、大氣監測、深空探測的儀器與方法。 人工智能與光電子的融閤： 探討如何利用光電技術賦能人工智能，例如光學神經網絡、光計算加速AI模型訓練與推理，以及AI技術在光學設計與器件優化中的應用。 可持續發展與綠色光電： 關注光電技術在環境保護、資源監測、新能源開發等方麵的貢獻，以及開發環境友好型光電器件和工藝。 本書的編寫力求嚴謹、深入，兼顧理論深度與實踐指導性。通過對以上內容的全麵梳理與深入分析，本書將為讀者呈現一個完整、動態的光電技術知識體係，並激發對這一充滿活力的領域進行更深入探索的興趣。

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