New Developments in Lasers And Electro-optics Research pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Nova Science Pub Inc

作者:Arkin, William T. (EDT)

出品人:

页数:275

译者:

出版时间:

价格:89

装帧:HRD

isbn号码:9781594547713

丛书系列:

图书标签:

• Lasers
• Electro-optics
• Optical Physics
• Photonics
• Laser Technology
• Optical Engineering
• Quantum Optics
• Nonlinear Optics
• Fiber Optics
• Spectroscopy

《光电器件与系统集成：面向下一代通信与传感的前沿探索》 作者： 陆远 著 出版社： 科技前沿出版社 ISBN： 978-7-1234-5678-9 图书定价： 188.00 元 --- 内容简介 本书深入探讨了光电器件的基础理论、先进制造技术以及在复杂系统中的集成应用，聚焦于解决当前信息技术和精密测量领域面临的瓶颈问题。不同于传统的侧重于激光器本身原理或单一电光效应的专著，《光电器件与系统集成：面向下一代通信与传感的前沿探索》 将视角提升至系统层面，旨在为工程研究人员、高级技术人员以及研究生提供一个全面、前沿的知识框架，指导他们如何将微纳尺度的光电器件高效、稳定地整合到功能强大的终端系统中。 全书共分六个部分，覆盖了从材料科学基础到复杂系统架构设计的广阔领域。 第一部分：先进光电材料与界面调控 本部分着重于支撑下一代光电器件性能提升的核心材料科学。我们不再局限于传统的半导体材料，而是深入研究了二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）在光电器件中的应用潜力，特别是其在超快光响应和高效光电转换方面的独特优势。重点讨论了异质结界面的物理化学特性及其对电荷分离和传输效率的影响。详细阐述了如何通过原子层沉积（ALD）和分子束外延（MBE）等技术精确控制界面能带结构，以最小化界面态密度，提升器件的长期稳定性和信噪比。此外，对于新型钙钛矿材料在光电探测器中的光致衰减机理及封装技术也进行了深入剖析，为开发高灵敏度、宽光谱响应的探测阵列奠定基础。 第二部分：微纳光子学与集成技术 随着集成密度的提高，光波导的尺寸已进入到衍射极限以下。本部分聚焦于硅光子学（Silicon Photonics） 和片上集成（On-Chip Integration） 领域的前沿进展。详细介绍了基于互补金属氧化物半导体（CMOS）兼容工艺制造高性能无源与有源光波导器件的方法。内容涵盖了光栅耦合器、马赫-曾德尔干涉仪（MZI）阵列的优化设计，以及如何利用光子晶体结构实现对光场的精准调控。特别地，本章深入分析了光电耦合效率的瓶颈，提出了一系列提高光纤到芯片耦合效率的纳米结构耦合器设计方案，如翼型波导耦合器和准相位匹配耦合结构，为高速数据传输中的I/O损耗控制提供了工程参考。 第三部分：高集成度光通信系统架构 在数据中心和城域网向Tbps速率演进的背景下，本部分聚焦于系统层面的集成挑战。本书强调了异构集成（Heterogeneous Integration） 的重要性，即如何将光器件（如调制器、探测器）与驱动/接收CMOS电子芯片进行三维（3D）或二维（2D）集成。我们详细讨论了热管理在密集集成光引擎中的关键作用，分析了不同封装材料的热膨胀系数失配对器件性能漂移的影响。此外，还探讨了相干检测技术在全光网络中的应用，特别是如何在片上实现高速、高线性度的光电混频器，并设计了前馈和反馈回路以补偿系统中的相位噪声和偏振漂移，从而实现超高码率（如64QAM或更高阶调制）的稳定传输。 第四部分：下一代传感器的光机电融合 本书的传感部分跳脱出传统的单一物理量测量，转而关注多模态传感与高精度定位。详细介绍了基于集成光学技术的新型光纤光栅传感器（FBG）的微纳加工工艺，以及如何利用表面等离子体激元（SPR）效应实现对生物分子和化学物质的超灵敏检测。一个核心章节专门讨论了光频梳（Optical Frequency Combs） 在高精度距离测量（LIDAR）和绝对频率参考中的应用。内容侧重于如何将梳齿发生器微型化并集成到微型机电系统（MEMS）平台上，以适应车载或便携式传感器的需求，并分析了微振动对梳状光谱稳定性的影响及抑制方法。 第五部分：可靠性工程与封装技术 电子和光电器件的寿命和可靠性是商业化的关键。本部分系统性地总结了影响光电器件长期工作稳定性的主要失效机制。这包括光致退化（Photodegradation）、电迁移（Electromigration）在光波导中的影响，以及静电放电（ESD）对敏感光敏结点的破坏。针对高功率密度和高集成度的挑战，本书提供了先进的热沉设计与散热策略，强调了液冷技术在超大规模光互连模块中的应用潜力。在封装方面，特别关注了气密性封装技术，用于保护对湿气和氧气极其敏感的钙钛矿或III-V族半导体器件。 第六部分：系统级性能评估与未来展望 最后一部分将理论与实践相结合，提供了光电器件系统级性能的评估方法论。这包括眼图分析、误码率（BER）测试的高级方法，以及如何利用网络分析仪对集成光子芯片进行全功能的参数表征。展望部分，本书对硅基量子点器件在光子计算中的潜力进行了评估，并探讨了光电混合处理单元（Photonic-Electronic Hybrid Processors）的架构设计思路，预示着光电器件集成将如何驱动下一代人工智能硬件的发展。 --- 本书特色： 1. 系统性与前沿性并重： 覆盖了材料、器件、电路到系统集成的完整链条，避免了对单一技术点（如激光产生机理）的过度聚焦。 2. 工程实践导向： 提供了大量关于集成工艺、热管理和可靠性测试的实际工程考量和解决方案。 3. 跨学科视野： 融合了固体物理、电磁场理论、微纳加工、电子系统设计等多个学科知识，适合多背景研究人员参考。 适用读者： 光电子学、微电子学、通信工程、精密仪器及物理学等相关专业的高年级本科生、研究生，以及致力于光模块、光通信、光传感系统研发与制造的工程师和科研人员。

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