光通信用半导体激光器

光通信用半导体激光器 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:化学工业出版社
作者:(美)大卫·J.克洛斯金(David J.Klotzkin) 著
出品人:
页数:247
译者:
出版时间:
价格:99元
装帧:平装-胶订
isbn号码:9787122326478
丛书系列:
图书标签:
  • 投资-C行业-B工业
  • 光通信
  • 半导体激光器
  • 激光技术
  • 光电子器件
  • 通信工程
  • 光纤通信
  • 半导体物理
  • 材料科学
  • 集成电路
  • 光学工程
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具体描述

好的,下面是为您构思的图书简介,内容围绕“光通信用半导体激光器”这一主题,但描述的却是其他领域的书籍。 --- 图书名称:《超大规模集成电路中的功率完整性分析与设计》 图书简介 在当前高速、高密度集成电路(IC)设计的背景下,确保电路的稳定运行和可靠性已成为至关重要的挑战。本书《超大规模集成电路中的功率完整性分析与设计》深入探讨了现代数字和模拟芯片设计中,由电源分配网络(PDN)产生的各种噪声源及其对电路性能的影响,并系统性地提出了应对这些挑战的设计方法和验证策略。 第一部分:功率完整性基础与挑战 本书首先为读者建立了理解功率完整性问题的理论框架。详细阐述了电源分配网络的拓扑结构、材料特性以及它们如何影响信号传输质量。重点分析了芯片封装、PCB层与内部结构之间的耦合效应,这些效应在GHz频率下变得尤为突出。 功率完整性(PI)的核心挑战在于如何有效管理电流的瞬态变化和由此产生的电压波动。本书细致剖析了片上噪声源的物理机制,包括开关噪声(Ground Bounce/Simultaneous Switching Noise, SSN)、去耦电容的有效性、以及电源网络中的电感和电阻对信号完整性的影响。我们引入了多种模型,如传输线模型和集总模型,来准确描述这些噪声的传播路径和衰减特性。 第二部分:高级建模与仿真技术 本书的重点在于提供一套实用的、面向设计的仿真和建模工具。在当前设计周期日益紧凑的背景下,准确预测和优化PI性能至关重要。我们详细介绍了时域和频域的分析方法,包括S参数在PDN分析中的应用。 我们深入探讨了先进的电磁(EM)仿真技术在芯片级和系统级PDN分析中的应用。对于芯片内部的电源网络,本书阐述了如何利用有限元法(FEM)和矩量法(MoM)来精确建模片上电感和耦合效应。在PCB层面,我们重点讲解了叠层设计对PDN性能的优化,特别是如何通过优化去耦电容的布局和选择合适的封装技术来抑制高频噪声。 此外,本书还专门开辟章节讨论了特定工艺节点下的PI挑战,例如FinFET结构对低电压操作下噪声敏感性的影响,以及在异构集成(如2.5D/3D封装)中跨越不同芯片和中介层的功率传输问题。 第三部分:系统级优化与设计实践 本书不仅停留在理论和仿真层面,更强调实际设计中的优化策略。我们提供了一套系统的设计流程,指导工程师如何在设计早期阶段就纳入PI考量,避免后期昂贵的返工。 优化部分涵盖了多种关键技术: 1. 去耦电容的优化配置: 如何根据芯片的开关特性,合理选择不同容量和类型的去耦电容(如MLCC、去耦环等),以实现最优的阻抗匹配和噪声抑制。 2. 电源/地平面设计: 针对高频信号,如何通过优化电源平面的连续性和参考完整性来保证信号质量。 3. 片上低压差稳压器(LDO)与DC-DC转换器的集成: 探讨了这些集成电源管理单元(PMIC)在提供稳定电压源的同时,如何避免自身产生的开关噪声对敏感电路的影响。 最后,本书详细介绍了设计验证的方法论。包括测试向量的生成、片上噪声的测量技术(如T-Eye测量),以及如何将仿真结果与实际芯片测量数据进行关联分析,以确保设计的鲁棒性。 目标读者 本书适用于集成电路设计工程师、系统级设计工程师、PCB设计工程师、以及从事先进封装技术研发的研究人员和高等院校相关专业的学生。它旨在成为一本兼具理论深度与工程实践指导性的参考手册。 --- 图书名称:《高精度惯性导航系统的误差建模与补偿技术》 图书简介 现代工业、航空航天以及自动驾驶领域对定位和姿态测量提出了前所未有的精度要求。本书《高精度惯性导航系统的误差建模与补偿技术》聚焦于惯性测量单元(IMU)的性能瓶颈——系统误差的精确识别、量化建模以及高效的实时补偿策略。 第一部分:惯性测量原理与误差源分析 本书首先系统回顾了加速度计和陀螺仪的基本工作原理及其在三维空间中的运动学描述。随后,重点分析了构成高精度惯性导航系统(INS)误差的主要来源。我们对传感器本身的误差特性进行了深入剖析,包括: 固定误差: 零偏(Bias)、比例因子(Scale Factor)、轴向不对齐误差等,并探讨了如何在标定过程中分离和量化这些误差。 随机误差: 详细阐述了随机游走噪声(Random Walk)、角速率/加速度计噪声(Rate/Acceleration Noise)、以及相关的频率域特征(如Allan方差分析)。 环境敏感性误差: 重点讨论了温度漂移、振动和冲击对IMU性能的影响,并引入了多因素耦合的误差模型。 第二部分:先进误差建模技术 准确的误差模型是进行有效补偿的前提。本书提供了多种层次的建模方法,以适应不同精度需求和计算资源限制: 1. 基于物理模型的建模: 针对特定传感器类型(如光纤陀螺仪、激光陀螺仪、MEMS传感器),建立符合其制造工艺和工作机制的数学模型。 2. 数据驱动的辨识方法: 引入了先进的统计辨识技术,如最小二乘法、卡尔曼滤波(KF)及其扩展变体(EKF、UKF),用于在动态环境下在线辨识和跟踪时间变化的误差参数(如温度依赖性零偏)。 3. 高阶误差耦合建模: 探讨了不同误差源之间的非线性耦合效应,特别是加速度计的零偏如何因陀螺仪的姿态误差而“放大”或“混叠”到系统的状态估计中。 第三部分:误差补偿与系统融合 本书的实践核心在于误差补偿技术。在单机IMU的补偿基础上,本书深入探讨了惯性导航系统与其他传感器的信息融合技术,以实现高鲁棒性和高精度定位。 状态向量的构建与滤波设计: 详细介绍了如何在卡尔曼滤波框架中有效地将传感器误差参数纳入扩展状态向量进行联合估计与补偿,从而实现“一次性”的自适应校正。 与外部参考源的融合: 针对GPS、视觉传感器(VSLAM)和磁力计,本书提供了不同动态环境下(如GPS失效、城市峡谷、水下环境)的互补滤波和扩展融合策略。特别关注了在导航系统动态变化时,如何保证融合算法的收敛性和稳定性。 实时性与计算效率: 针对嵌入式系统对实时性的高要求,本书对比分析了不同补偿算法的计算复杂度,并提出了简化模型和高效计算技巧,确保在有限的计算资源下仍能维持亚米级甚至厘米级的定位精度。 第四部分:测试、标定与应用案例 为了验证理论的有效性,本书最后提供了详细的系统标定流程和实际应用案例。包括了多位置/多角度标定、动态运动标定技术,以及如何利用地面真值进行系统性能评估。通过对航空、无人机载荷和高精度地面设备的实际数据分析,展示了先进误差补偿技术在复杂环境下的实际效能。 本书适合于从事惯性导航系统设计、传感器数据融合算法开发以及需要深入理解IMU误差特性的工程技术人员和研究人员。 ---

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用户评价

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这本书的封面设计就充满了科技感,深邃的背景和闪耀的光点,隐约透出书名《光通信用半导体激光器》所蕴含的能量与精密。作为一个对光通信领域充满好奇的初学者,我抱着探索的心态翻开了这本书。然而,在阅读的过程中,我逐渐意识到,这本书的深度远超我的预期,它并非一本浅尝辄止的科普读物,而是一部严谨、系统地探讨半导体激光器在光通信中应用的学术专著。虽然书名点明了主题,但其中涉及的半导体物理、量子力学基础,以及激光器的工作原理,都要求读者具备扎实的数理基础和一定的专业背景。书中对载流子注入、能带结构、量子阱效应等概念的阐述,如同在浩瀚的宇宙中探索微观世界的奥秘,每一个公式、每一个图表都凝聚着科学家的智慧与汗水。我曾尝试去理解书中所描述的“外延生长”、“阈值电流”、“输出功率”等关键参数,但它们如同深邃的星辰,需要我不断地学习和积累才能真正领悟其精髓。这本书更像是一扇通往更高层次知识殿堂的大门,而我,只是站在门外,对门内波澜壮阔的世界充满了敬畏与向往。它让我明白,光通信的背后,是无数精密的计算和严谨的实验支撑,是人类智慧不断挑战极限的体现。我对书中详尽的公式推导和理论分析感到震撼,但同时也意识到,要真正驾驭这些知识,我还有很长的路要走。这激发了我更深入学习的决心,也让我对未来光通信技术的发展充满了期待。

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我对《光通信用半导体激光器》抱有浓厚的兴趣,因为它代表了现代通信技术的核心驱动力。我一直好奇,那些支撑起我们高速网络世界的光信号,究竟是如何产生的,以及半导体激光器在其中扮演着怎样的关键角色。我原本设想,这本书会深入介绍不同类型的半导体激光器,例如DFB(分布式反馈)激光器、FP(法布里-珀罗)激光器、VCSEL(垂直腔面发射激光器)等,并详细阐述它们的结构特点、工作原理,以及在光纤通信系统中的具体应用。我想了解,在不同的通信速率、传输距离和成本限制下,工程师是如何选择最适合的激光器,以及如何通过优化器件设计和制造工艺来提高激光器的性能,如效率、稳定性、寿命等。我还期待书中能够包含一些关于激光器集成、光模块设计以及在实际网络部署中的技术挑战和解决方案。然而,当我翻阅这本书时,我发现它更多地将笔墨聚焦于半导体材料的物理特性和量子力学原理。书中对能带理论、pn结特性、载流子注入、光学增益机制以及激子形成等方面的详细阐述,虽然科学严谨,但对于我这样一个更关注“如何选择和应用”的读者来说,显得有些过于基础和理论化。我更希望看到的是,这些原理如何转化为具体的器件设计,以及如何在实际的光通信系统中实现最优化的性能。这本书似乎更像是一本为半导体物理学家或器件科学家准备的深度著作,而对于想要了解“如何构建高效光通信系统”的我而言,它提供的是“为什么”的答案,而非“怎么做”的指导。

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我对《光通信用半导体激光器》这部作品的期望,是能够一窥光通信的核心技术——半导体激光器——的奥秘。我原本设想,书中会详细介绍不同类型半导体激光器的结构、特点以及它们在现代通信网络中的具体应用场景,例如在光纤传输、数据中心连接等方面的作用。我期待能够了解如何通过调整材料成分、结构设计来优化激光器的性能,比如提高效率、降低噪声、拓宽带宽等。然而,当我深入阅读后,我发现这本书的内容远远超出了我最初的设想。它并非侧重于应用层面,而是将大量的篇幅用于阐述半导体激光器背后的基础科学原理。书中对p-n结、激励发光、受激辐射等物理过程的讲解,以及对材料特性、晶体生长工艺的探讨,都显得尤为细致。虽然这些内容对于理解激光器的本质至关重要,但对于一个更希望了解“如何使用”和“如何选择”的读者来说,书中在实际应用案例和技术选型方面的具体指导相对较少。例如,在不同速率的光通信系统中,应该选择哪种类型的半导体激光器?如何根据具体的通信距离、传输速率和成本要求进行权衡?这些问题,在这本书中并没有得到直接而详尽的解答。这让我意识到,这本书更适合那些希望深入研究半导体激光器“为什么”能够工作、“如何”制造的专业人士,而非我这样希望快速了解“如何应用”的入门者。

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我始终对驱动现代社会运转的科技力量充满着探究的欲望,而光通信作为信息时代的基石,其核心器件——半导体激光器——自然是我关注的焦点。《光通信用半导体激光器》这本书,在我看来,应当是一部详尽解读这类精密器件的百科全书。我期待能够从中了解,究竟是什么样的物理机制,使得半导体材料能够发出稳定、高效的激光,以及不同材料体系(如III-V族半导体)如何影响激光器的性能参数,例如波长、输出功率和光谱纯度。我也希望能够看到,在实际的光通信设备中,半导体激光器是如何被设计、制造和集成的,包括其封装形式、驱动电路以及与其他光器件的接口兼容性等。更进一步,我希望书中能涵盖一些实际的应用案例,比如在跨洋海底光缆、城域网接入以及数据中心互联等不同场景下,对半导体激光器有哪些特定的要求和技术演进方向。然而,当我开始阅读,我发现这本书的内容更侧重于半导体激光器的理论建模和物理原理的推导。它详细地阐述了激射条件、非线性效应以及各种损耗机制,这些内容虽然严谨且富有深度,但对于我这样一个期望了解“如何选择”和“如何在系统中运用”的读者来说,显得有些宏大而抽象。它似乎更多地是在构建一个关于半导体激光器的“理论框架”,而对“在实践中如何落地”的细节,着重于应用导向的分析,似乎还有待加强。

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作为一名对科技前沿保持高度关注的学习者,《光通信用半导体激光器》这本书的名号,无疑预示着一个充满挑战和机遇的领域。我期待能在这本书中找到关于半导体激光器如何在光通信网络中发挥核心作用的答案,包括它们如何将电信号高效地转换为光信号,如何产生特定波长和稳定性能的光,以及它们在各种通信速率和距离要求下是如何被选择和优化的。我尤其希望能了解不同结构类型,如量子阱激光器、分布反馈激光器等,各自的优势与局限,以及它们在数据中心互连、长途传输等具体场景下的应用特点。同时,我也对激光器的可靠性、寿命以及未来技术发展趋势,比如更高效的材料、更复杂的集成技术等方面充满好奇,希望能从中窥见行业的发展脉络。然而,在我阅读的过程中,我发现这本书的内容更偏向于对半导体激光器内部物理过程的深入挖掘。它详尽地阐述了载流子在半导体材料中的运动、能量跃迁以及光子的产生和放大过程,这些内容涉及大量的量子力学和固体物理知识。虽然这些为理解激光器的根本原理提供了坚实的基础,但对于我这种更希望了解“如何设计和应用”的读者而言,书中关于实际工程实现、器件优化策略以及系统集成方面的具体指导,显得相对较少。这本书更像是一本为半导体器件研发工程师提供的理论指导手册,而对于我这种更侧重于系统应用层面的学习者来说,还需要更多关于实际操作和性能调优的案例分析。

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我一直对信息技术领域的发展充满热情,尤其对那些能够改变我们生活方式的底层技术感到着迷。《光通信用半导体激光器》这本书,在我看来,应该是一把解开光通信之谜的钥匙,特别是其最核心的动力——半导体激光器。我期望能够在这本书中找到详尽的解答,关于半导体激光器是如何工作的,它们与传统光源有何不同,以及它们在高速、大容量的信息传输中扮演的不可或缺的角色。我设想这本书会详细介绍不同类型的半导体激光器,例如根据材料体系(如GaAs、InP)、根据结构(如FP、DFB、VCSEL)等,并阐述它们各自的性能特点,如输出功率、波长稳定性、调制速率、效率等,以及在光通信系统中的具体应用场景,比如长距离骨干网、城域网接入、数据中心互连等等。我还希望了解,在实际的通信设备制造中,是如何对这些半导体激光器进行设计、加工和封装的,以及相关的可靠性指标和测试方法。然而,当我开始深入阅读后,我发现这本书的重点似乎更多地放在了半导体材料的物理特性以及量子力学原理的阐述上。书中对能带理论、pn结的形成、载流子注入以及光学增益的产生机制等内容的详尽讲解,虽然科学严谨,但对我来说,更像是在构建一个关于“为什么”的理论基础,而我更希望获得的是关于“如何”的实践指导。对于如何根据实际通信需求选择合适的激光器,如何对其进行优化以达到最佳性能,以及如何在光模块中进行有效的集成,这些方面的具体内容,在这本书中似乎并没有占据核心地位。

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我对《光通信用半导体激光器》的期待,源于对现代通信技术如何构建我们数字世界的深层好奇。我一直认为,半导体激光器是光通信的“心脏”,它们将电信号转化为高纯度、高能量的光信号,从而实现了信息的高速传输。我希望这本书能详细介绍半导体激光器在光通信领域的核心作用,包括它们如何产生特定波长的光,如何实现高速调制,以及它们在长距离传输、短距离互连等不同场景下的技术要求和选择标准。我尤其感兴趣的是,不同类型的半导体激光器,例如DFB激光器、FP激光器、VCSEL等,它们在结构、性能和成本上是如何权衡的,以及在实际的光模块中是如何被集成和使用的。我还期待书中能够包含一些关于激光器可靠性、寿命预测以及未来技术发展方向的内容。然而,在我阅读过程中,我发现本书的内容更侧重于半导体激光器本身的物理原理和材料科学。书中对半导体材料的能带结构、量子阱效应、增益谱特性以及激射条件的详细分析,虽然具有重要的学术价值,但对于我这个更希望了解“如何应用”和“如何选择”的读者来说,显得有些过于理论化。它更多地是在构建一个关于“为什么”激光器能够工作的框架,而对于“如何在实际通信系统中实现最佳性能”的工程实践指导,似乎还有进一步深化的空间。这本书更像是一本为器件科学家和材料工程师提供的参考书,而非我所期望的面向光通信系统工程师或技术爱好者的应用指南。

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作为一名对高科技产业充满兴趣的观察者,我对《光通信用半导体激光器》这本书寄予了厚望,希望能借此了解光通信领域最关键的组成部分——半导体激光器。我特别关注的是,在各种光通信标准和应用场景下,有哪些类型的半导体激光器被广泛使用,它们的性能优势和劣势分别是什么,以及随着技术的发展,未来会出现哪些新型的激光器。我满怀期待地翻开书页,希望能看到对不同激光器家族,如DFB(分布式反馈)激光器、VCSEL(垂直腔面发射激光器)等的详细介绍,以及它们在长距离传输、短距离互连等不同场景下的具体应用案例。然而,书中对这些实际应用和技术选型的讨论,似乎并没有占据主导地位。更多的是围绕半导体材料本身,例如砷化镓、磷化铝镓铟等,以及它们在构建激光器过程中的作用。书中对于材料的能带结构、载流子动力学、量子限制效应的深入分析,虽然科学严谨,但对于我这种更侧重于产品和应用层面理解的读者来说,显得有些过于理论化。我渴望了解的是,在实际的光通信设备中,工程师是如何集成和优化这些半导体激光器的,以及市场上主流的光模块产品,是如何利用这些激光器来实现数据的高速传输的。这本书更像是一本教材,它教会我“是什么”,但对于“怎么用”和“为什么这样用”的答案,则需要我自行去挖掘和补充。

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我对《光通信用半导体激光器》的兴趣,源于我一直以来对通信技术发展的好奇心。我常常思考,是什么让我们的世界变得如此紧密相连,尤其是光纤通信,它又是如何实现如此高效、快速的信息传输的。我以为这本书会详细介绍半导体激光器在光通信系统中的具体角色,例如它们是如何被集成到光模块中,如何与光探测器、调制器等器件协同工作,以及在不同的通信速率、传输距离和网络拓扑结构下,对激光器性能有哪些特定的要求。我甚至期待能看到一些关于激光器封装技术、可靠性测试以及未来发展趋势的介绍。然而,当我深入研读后,我发现本书的侧重点在于对半导体激光器本身原理的深入剖析。书中对量子阱结构、增益谱、阈值特性以及偏振特性等方面的详细描述,虽然极具学术价值,但对于我这样一个希望理解“如何在实际通信系统中应用”的读者而言,显得有些过于深奥。我对于如何根据具体的通信需求,选择合适的半导体激光器类型,以及如何通过调整工作参数来优化其性能,这些更贴近实践操作的知识,在这本书中并没有得到充分的体现。它更像是一本为材料科学家和器件工程师量身打造的专业书籍,而对于希望了解光通信系统整体运作逻辑的我来说,还需要补充更多关于系统集成和应用层面的知识。

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我一直对信息技术的世界充满好奇,尤其是那些支撑起我们现代生活方式的底层技术。《光通信用半导体激光器》这本书名,立刻抓住了我的注意力,因为它指向了一个我既熟悉又陌生的领域。我设想,这本书会像一个技艺精湛的向导,带领我走进半导体激光器的微观世界,解释它们是如何将电信号转化为光信号,又是如何在高纯度的光纤中以惊人的速度传递信息。我期待能够了解到,不同材料、不同结构下的半导体激光器,是如何在性能上产生差异,以及这些差异又如何影响它们在各种通信场景下的选择。比如,在高速率、长距离的骨干网中,我们需要的是怎样的激光器?而在短距离、低功耗的设备互联中,又有哪些更经济实惠的选择?书中对这些实际的工程考量和技术权衡的讨论,对我来说会非常有价值。然而,当我阅读时,我发现自己被带入了更深层的理论海洋。书中对于半导体材料的量子力学性质、能带理论、激子形成以及光学增益机制的详尽阐述,虽然引人入胜,但同时也让我感到一种知识的鸿沟。我更希望看到的是,这些基础理论是如何被转化为实际的工程设计,是如何在实验室中被一步步验证和优化的。这本书似乎更偏向于“从基础到原理”,而我则更渴望了解“从原理到应用”的全过程,尤其是那些关于设计、制造和实际部署的细节,这本书的篇幅似乎略显不足。

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