集成光电子学PDF|Epub|txt|kindle电子书版本下载

集成光电子学PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 概论1

1.1 集成光电子学的概念和研究范围1

1.2 研究集成光电子学的意义2

1.3 光电子集成的发展方向4

1.4 光电子集成的方式7

1.4.1 功能集成7

1.4.2 个数集成9

1.5 光电子集成的途径10

1.5.1 单片集成11

1.5.2 混合集成14

习题16

参考文献17

第2章 平面介质光波导理论19

2.1 平板波导的射线光学理论21

2.1.1 光线在介质界面的反射和折射21

2.1.2 光线在平板波导中的传播23

2.1.3 平板波导中的导行波24

2.1.4 古斯汉欣位移26

2.2 平板波导和条形波导的波动方程分析和波的传播模式29

2.2.1 均匀平板波导中的光场和波的传播模式31

2.2.2 条形光波导的光场和波的传播模式37

2.2.3 玻璃衬底离子交换波导44

2.3 导波模耦合理论46

2.3.1 介质光波导的耦合模微扰理论47

2.3.2 相互耦合的光波导之间的模式耦合48

2.3.3 周期波导中波的耦合模分析51

习题55

参考文献56

第3章 晶体光学和光调制原理57

3.1 晶体学基础57

3.1.1 晶体的空间点阵理论和晶系的划分57

3.1.2 晶体的对称性60

3.2 晶体光学介绍62

3.3.1 电光效应的基本概念66

3.3 电光效应66

3.3.2 线性电光效应及电光调制器67

3.4 声光效应70

3.4.1 弹光效应和声光效应70

3.4.2 声光相互作用70

3.4.3 声光调制和声光偏转73

3.5 磁光效应75

3.5.1 磁化和磁畴76

3.5.2 法拉第旋转效应77

3.5.3 磁光克尔效应79

3.5.4 磁致双折射效应81

习题82

参考文献83

第4章 半导体激光器和光放大器84

4.1 半导体激光器85

4.1.1 半导体激光器的激光工作物质的特点85

4.1.2 半导体激光器谐振腔和工作模式92

4.1.3 半导体激光器的主要特性97

4.2 光通信中的半导体激光器100

4.3 半导体激光放大器103

4.3.1 增益特性105

4.3.2 噪声106

4.4 新型半导体激光器介绍107

4.4.1 分布反馈式半导体激光器109

4.4.2 量子阱激光器111

4.4.3 垂直腔面发射激光器112

习题115

参考文献115

第5章 光纤光栅和阵列波导光栅117

5.1 光纤光栅及其光学特性117

5.1.1 均匀周期光栅光学特性118

5.1.2 非均匀周期光栅的折射率分布和光谱特性120

5.2 光纤光栅的应用和发展方向122

5.2.1 光纤光栅的应用122

5.3 阵列波导光栅的结构和原理126

5.2.2 光纤光栅的发展方向126

5.3.1 阵列波导光栅的结构127

5.3.2 阵列波导光栅的原理128

5.3.3 自由光谱范围130

5.3.4 频率响应131

5.3.5 阵列波导光栅的性能参数132

5.4 阵列波导光栅的设计与发展现状132

5.4.1 具有热稳定性的阵列波导光栅设计133

5.4.2 极低损耗的阵列波导光栅设计134

5.4.3 低偏振相关性阵列波导光栅设计135

5.5.1 波长复用／解复用器137

5.5 阵列波导光栅的应用137

5.5.2 波导光栅路由器139

5.5.3 光分／插复用器141

5.5.4 阵列波导光栅滤波器142

习题143

参考文献143

第6章 电光集成器件146

6.1 几种常用电光材料的线性电光效应146

6.1.1 铌酸锂晶体的线性电光效应147

6.1.2 GaAs和InP晶体的线性电光效应149

6.2 电光开关与调制器149

6.2.1 开关器和调制器的基本工作特性150

6.2.2 波导型电光开关和调制器的基本构型152

6.3 电光波导布喇格衍射调制器163

6.4 电光模式转换器165

6.5 电光波长可调谐滤波器168

习题169

参考文献169

第7章 声光集成器件172

7.1 声表面波技术概述172

7.1.1 声表面波技术发展概况172

7.1.2 声表面波技术的特点173

7.1.3 声表面波与体声波的区别174

7.1.4 声表面波材料174

7.2 模式转换型声光器件176

7.2.1 基本结构单元177

7.2.2 声光可调谐滤波器180

7.2.3 波长选择开关和分／插复用器184

7.2.4 集成声光器件在波分复用系统中的应用187

7.3 布喇格衍射型声光器件188

7.4 全光纤声光可调谐滤波器190

习题191

参考文献191

第8章 集成光源和波长转换器194

8.1 多波长集成光源194

8.2 波长可调谐光源198

8.2.1 连续波长调谐光源199

8.2.2 不连续波长调谐光源201

8.3 波长转换器203

习题207

参考文献207

第9章 集成光探测器211

9.1 p-n结光电二极管211

9.1.1 反向偏置下p-n结的特性211

9.1.2 工作原理215

9.1.3 频率响应216

9.1.4 探测灵敏度217

9.2 雪崩光电二极管219

9.1.5 波导型p-i-n光电二极管219

9.3 肖特基势垒探测器222

习题224

参考文献224

第10章 磁光隔离器和环行器226

10.1 磁光材料226

10.2 磁光隔离器228

10.2.1 光隔离器的工作原理和技术要求229

10.2.2 光隔离器的结构类型和原理232

10.2.3 光隔离器的发展与应用238

10.3 磁光环行器241

10.3.1 光环行器的工作原理241

10.3.2 波导型光环行器243

10.3.3 光环行器的应用245

习题249

参考文献249

第11章 集成光电子器件的材料252

11.1 集成光电子材料特性及有关物理性质252

11.2 集成光电子半导体材料255

11.2.1 集成光电子半导体材料255

11.2.2 集成光电子半导体材料的发展状况257

11.3 集成光电子器件用非半导体介质材料259

11.4 集成光电子器件用的其他材料260

参考文献262

习题262

第12章 集成光电子学中的主要制备技术264

12.1 薄膜淀积技术264

12.1.1 物理淀积方法264

12.1.2 化学气相淀积方法266

12.1.3 混合方法266

12.2 光刻技术268

12.2.1 光刻抗蚀胶268

12.2.2 光学光刻技术270

12.2.3 非光学光刻技术271

12.3 蚀刻技术272

12.4 介质光波导制备技术275

12.4.1 结晶基片的制备277

12.4.2 掺杂技术278

12.4.3 条形介质光波导及有关元件的制备281

12.5 半导体单片集成器件制作工艺283

12.5.1 半导体单片集成型集成光电子学器件制作工艺流程283

12.5.2 Ⅲ-Ⅴ族化合物的外延生长286

12.6 光纤光栅的写入技术294

习题297

参考文献298

第13章 平面介质光波导的数值计算原理301

13.1 平面介质光波导的有限元方法302

13.1.1 有限元方法概略302

13.1.2 封闭波导的有限元理论303

13.1.3 开放波导的有限元理论308

13.1.4 有限元方法的形状函数（插值基函数）313

13.2 平面介质光波导的有限差分方法315

13.2.1 封闭均匀波导的有限差分方法315

13.2.2 封闭不均匀波导的有限差分方法318

13.3 平面介质光波导的束传播方法322

13.3.1 傅里叶变换束传播方法322

13.3.2 有限差分束传播方法325

习题329

参考文献329

附录 缩略语表331