Solid Phase Transformations pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Cermak, J. (EDT)/ Stloukal, I. (EDT)

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页数:0

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价格:0.00 元

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isbn号码:9783908451495

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图书标签:

• 固相转变
• 相变
• 材料科学
• 材料物理
• 热力学
• 动力学
• 扩散
• 晶体结构
• 相图
• 金属材料

好的，这是一本关于“现代光学与光电子技术”的图书简介，内容详尽，旨在深入探讨该领域的理论基础、关键技术及其前沿应用，不涉及《Solid Phase Transformations》中的任何内容。 --- 图书名称：现代光学与光电子技术：原理、器件与应用 图书简介 内容概述： 《现代光学与光电子技术：原理、器件与应用》是一部全面、深入且具有前瞻性的专业著作，旨在系统地梳理和阐述当今光科学与工程领域的核心理论框架、关键技术突破以及面向未来的工程应用。本书以严谨的物理学基础为立足点，逐步过渡到复杂系统的设计与集成，特别关注了光与物质相互作用的基本规律、高性能光电子器件的物理机制，以及在信息技术、能源、生物医学等前沿领域中的实际部署。全书内容涵盖了从经典光学到量子光学的理论深化，并紧密结合了半导体材料、集成光子学（PIC）和光通信等现代工程实践中的最新进展。 第一部分：光学基础与波动理论的深化 本书的开篇部分奠定了坚实的理论基础。它不仅复习了经典几何光学和惠更斯原理，更着重于对波动光学的深入剖析。这部分详细探讨了光的电磁场理论，包括麦克斯韦方程组在各向异性介质中的应用，以及光的偏振态（如圆偏振、椭圆偏振）的矢量描述。特别强调了傅里叶光学在图像处理和衍射理论中的核心作用，如菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射的精确数学模型。此外，对晶体光学进行了详细论述，解释了双折射现象、波片的原理以及光在非线性晶体中的传播特性，为理解现代光电器件中的频率转换和调制打下基础。 第二部分：光与物质的相互作用及量子光学基础 此部分聚焦于微观层面，解析了光子与原子、分子系统之间的量子力学相互作用。内容涵盖了光与物质相互作用的基本机制，包括吸收、自发辐射和受激辐射，这是激光技术的核心物理基础。书中详细阐述了能级结构、速率方程的建立，并对不同类型的光学增益介质（如半导体、稀土离子掺杂晶体）的特性进行了比较分析。量子光学部分则探讨了光子的量子特性，例如光子的统计行为、光子噪声的来源，以及量子密钥分发（QKD）所需的基本概念，为下一代信息安全技术提供理论支撑。 第三部分：高性能光电子器件的设计与实现 这是全书的工程核心部分，详细介绍了当前主流光电子器件的结构、工作原理和性能优化策略。 1. 半导体光源与探测器： 深入分析了LED、激光二极管（LD）的结构设计（如DFB、VCSEL），重点讨论了注入载流子效率、光子限制机制以及阈值电流的物理限制。同时，对光电二极管（PIN、APD）和光电导探测器的响应速度、量子效率和噪声特性进行了严谨的建模和比较。 2. 调制与开关技术： 详细阐述了电光调制器（如Mach-Zehnder调制器）和声光调制器的物理效应、驱动电压要求和带宽限制。针对高速光通信的需求，探讨了载流子-光子耦合效应在调制速率提升中的作用。 3. 光放大技术： 全面介绍了光纤放大器（如EDFA、TDFA）的增益特性、噪声系数和工作带宽，并解释了掺杂浓度、泵浦功率对放大性能的影响，这是现代长距离光网络不可或缺的技术。 第四部分：集成光子学与微纳光学 随着信息处理能力的指数级增长，将光学功能集成到芯片上的需求日益迫切。本部分系统介绍了集成光子学的关键技术。 1. 光子集成电路（PIC）平台： 详细对比了硅光子学（Silicon Photonics）、铌酸锂（LN）和III-V族半导体平台在损耗、集成度、非线性效应和光电器件兼容性方面的优劣。重点解析了波导理论，包括模式的有效折射率、色散特性以及耦合损耗的最小化方法。 2. 光子晶体与超材料： 阐述了光子晶体（Photonic Crystals）对光场传播的周期性调控能力，以及如何实现光带隙和弯曲光束。对于超材料（Metamaterials），则着重分析了其负折射率特性和对电磁波的奇异响应，以及在超分辨成像和隐身技术中的潜在应用。 3. 微纳光学元件： 涵盖了用于光束整形和耦合效率提升的微透镜阵列、衍射光学元件（DOE）的设计原理，以及表面等离子体激元（SPR）在传感领域的应用。 第五部分：前沿应用与系统集成 最后一部分将理论和器件知识应用于实际的高科技系统中，展示了光电子技术的广阔前景。 1. 高速光通信系统： 分析了时分复用（TDM）、波分复用（WDM）和相干光通信系统的架构，探讨了色散管理（如色散补偿光纤DCF）和非线性效应（如四波混频FWM）对超高速系统性能的影响。 2. 激光技术与工业应用： 涵盖了从皮秒到飞秒超快激光器的产生机制（如锁模技术），以及高功率光纤激光器在精密加工、材料改性和激光医疗中的应用案例。 3. 生物医学光子学： 介绍了光学相干断层扫描（OCT）的成像原理，如何利用低相干光实现高分辨率、非侵入性的活体组织成像。此外，还讨论了光声成像（PAI）技术中光热转换与超声波探测的结合应用。 读者对象： 本书适合于高等院校光信息科学、电子工程、物理学、材料科学等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及从事光电器件研发、系统集成和光通信工程的技术人员和研究人员。通过系统学习，读者将能够掌握现代光电子技术的核心知识体系，并具备分析和设计复杂光电子系统的能力。

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