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光子学器件研究专题二十讲


作者:
张新亮,郜定山,黄庆忠,施雷,陈云天,张诚,张驰,徐竞,舒学文,董建绩,余宇,于源,周海龙,陈燎,温兴林,李德慧,李培宁,邵明
定价:
99.00 元
版面字数:
710.00千字
开本:
16开
装帧形式:
精装
版次:
1
最新版次
印刷时间:
暂无
ISBN:
978-7-04-064731-0
物料号:
64731-00
出版时间:
2026-01-23
读者对象:
高等教育
一级分类:
电气/电子信息/自动化类
二级分类:
电子信息/通信专业课
三级分类:
其他

本书是在智能光子学创新中心所作的系列讲座基础上整理而成的讲稿,由二十个专题组成,专题之间有一定的独立性。智能光子学创新中心是依托华中科技大学武汉光电国家研究中心和湖北光谷实验室成立的、以光子学器件领域相关的基础和应用基础研究为主要研究对象的研究团队。研究团队以增强光与物质相互作用为主要科学问题,从材料、机理、结构、集成工艺以及系统应用方面开展研究,主要有光计算、集成微系统、超快光学测量和纳米光子学器件等四个研究方向。本书充分发挥研究团队成员不同的学科专业背景,试图讲解清楚光子学器件研究领域热点研究方向的基本概念、典型应用和发展趋势。

本书可供从事光子学器件研究的高年级本科生、研究生和专业技术人员提供一些借鉴和帮助作用。

  • 目录
    • 前辅文
      • 第1讲 光子学器件研究中的基本概念
        • 1.1 光子学概述
          • 1.2 光子学器件研究的一般性规律
            • 1.2.1 光场传播特性的描述
              • 1.2.2 工作介质的复折射率
                • 1.2.3 光子学器件的典型结构
                • 1.3 复折射率实部——材料折射率/有效折射率/群折射率
                  • 1.3.1 群速度和相速度
                    • 1.3.2 材料折射率
                      • 1.3.3 有效折射率
                        • 1.3.4 群折射率
                        • 1.4 复折射率虚部——增益与损耗
                          • 1.4.1 增益过程
                            • 1.4.2 损耗及其分类
                            • 1.5 色散
                              • 1.5.1 色散概述
                                • 1.5.2 色散调控
                                • 1.6 光学非线性效应
                                  • 1.6.1 非线性效应概述
                                    • 1.6.2 电光效应
                                      • 1.6.3 磁光效应
                                        • 1.6.4 声光效应
                                          • 1.6.5 二阶非线性效应
                                            • 1.6.6 三阶非线性效应
                                            • 1.7 光子学器件建模
                                              • 1.7.1 半导体有源光电器件建模
                                                • 1.7.2 超短光脉冲在光波导中的长距离传输模型
                                                  • 1.7.3 微谐振腔动态特性模拟
                                                  • 1.8 本讲小结
                                                  • 第2讲 光子学器件研究中的基本问题
                                                    • 2.1 信息系统对光子学器件的要求
                                                      • 2.2 更高——更高效率
                                                        • 2.2.1 半导体激光器转换效率的提升
                                                          • 2.2.2 光电探测器转换效率的提升
                                                          • 2.3 更快——更快响应
                                                            • 2.3.1 调制器
                                                              • 2.3.2 调制器工作带宽的提升
                                                                • 2.3.3 高阶调制格式提升信号传输速率
                                                                • 2.4 更强——更强相互作用
                                                                  • 2.4.1 非线性效应
                                                                    • 2.4.2 非线性效应增强
                                                                      • 2.4.3 非线性增强的相关工作
                                                                      • 2.5 更低——更低功耗
                                                                        • 2.5.1 降低集成波导损耗的方法
                                                                          • 2.5.2 降低波导的耦合损耗的方法
                                                                            • 2.5.3 全光信号处理
                                                                            • 2.6 更小——更小体积
                                                                              • 2.6.1 光子集成以及光子集成度
                                                                                • 2.6.2 基于表面等离激元的小尺寸器件
                                                                                • 2.7 本讲小结
                                                                                • 第3讲 平面光波导模式分析理论与应用
                                                                                  • 3.1 光波导基本概念
                                                                                    • 3.1.1 什么是光波导
                                                                                      • 3.1.2 光波导的分类
                                                                                        • 3.1.3 光波导的模式
                                                                                        • 3.2 介质平板光波导的射线光学分析方法
                                                                                          • 3.3 平面光波导的波动光学分析方法
                                                                                            • 3.3.1 光波导中的场方程
                                                                                              • 3.3.2 波动方程
                                                                                                • 3.3.3 平板光波导模式的波动光学分析
                                                                                                  • 3.3.4 矩形光波导模式的波动光学分析:马卡梯里近似法
                                                                                                    • 3.3.5 矩形光波导模式的波动光学分析:有效折射率法
                                                                                                    • 3.4 本讲小结
                                                                                                    • 第4讲 耦合模理论及其在器件设计中的应用
                                                                                                      • 4.1 耦合模方程
                                                                                                        • 4.2 两个波导之间的定向耦合
                                                                                                          • 4.3 周期性波导中导模的反向耦合
                                                                                                            • 4.4 微腔-波导系统的时域耦合模理论
                                                                                                              • 4.5 波导与波导的端到端耦合
                                                                                                                • 4.5.1 波导与波导的水平端面耦合
                                                                                                                  • 4.5.2 波导与波导的垂直光栅耦合
                                                                                                                  • 4.6 本讲小结
                                                                                                                  • 第5讲 量子力学基本概念及其导波光学对应
                                                                                                                    • 5.1 量子力学简介
                                                                                                                      • 5.1.1 量子力学研究什么
                                                                                                                        • 5.1.2 量子力学的成就
                                                                                                                          • 5.1.3 量子力学年谱
                                                                                                                          • 5.2 经典物理学中存在的问题及量子力学的建立
                                                                                                                            • 5.2.1 黑体辐射
                                                                                                                              • 5.2.2 原子稳定性
                                                                                                                                • 5.2.3 光电效应
                                                                                                                                  • 5.2.4 波粒二象性
                                                                                                                                  • 5.3 波函数与薛定谔方程
                                                                                                                                    • 5.3.1 量子力学的五条基本假设
                                                                                                                                      • 5.3.2 不确定度关系
                                                                                                                                        • 5.3.3 波函数
                                                                                                                                          • 5.3.4 薛定谔方程
                                                                                                                                            • 5.3.5 能量本征方程
                                                                                                                                            • 5.4 在几个典型体系中的应用
                                                                                                                                              • 5.4.1 一维无限深方势阱
                                                                                                                                                • 5.4.2 态叠加原理
                                                                                                                                                  • 5.4.3 方势垒的反射与透射
                                                                                                                                                    • 5.4.4 中心力场问题
                                                                                                                                                      • 5.4.5 无限深球方势阱的能量分布
                                                                                                                                                        • 5.4.6 氢原子的能量分布
                                                                                                                                                        • 5.5 量子力学与导波光学的对应
                                                                                                                                                          • 5.5.1 一维有限深方势阱(直角坐标系)与平板波导的对应
                                                                                                                                                            • 5.5.2 菲涅耳公式的量子对应
                                                                                                                                                              • 5.5.3 一维有限深方势阱中的能量本征值问题
                                                                                                                                                                • 5.5.4 二维有限深方势阱(直角坐标系)与矩形波导的对应
                                                                                                                                                                  • 5.5.5 三维有限深柱方势阱(极坐标系)与光纤波导的对应
                                                                                                                                                                    • 5.5.6 三维有限深球方势阱(球坐标系)与微球谐振腔的对应
                                                                                                                                                                    • 5.6 本讲小结
                                                                                                                                                                    • 第6讲 表面等离激元波导器件
                                                                                                                                                                      • 6.1 表面等离子体光子学中的基本概念
                                                                                                                                                                        • 6.2 表面等离激元波导
                                                                                                                                                                          • 6.2.1 表面等离激元狭缝波导
                                                                                                                                                                            • 6.2.2 混合表面等离激元波导
                                                                                                                                                                            • 6.3 表面等离激元波导中的非线性效应分析模型
                                                                                                                                                                              • 6.3.1 非线性耦合波方程的推导
                                                                                                                                                                                • 6.3.2 模型的正确性和必要性
                                                                                                                                                                                  • 6.3.3 PSW和介质狭缝波导非线性效应对比
                                                                                                                                                                                  • 6.4 本讲小结
                                                                                                                                                                                  • 第7讲 PT对称破缺的基本原理和应用
                                                                                                                                                                                    • 7.1 对称性简介
                                                                                                                                                                                      • 7.1.1 普遍存在的对称性
                                                                                                                                                                                        • 7.1.2 马路平移对称性破缺及其解决方案
                                                                                                                                                                                          • 7.1.3 对称性的重要意义
                                                                                                                                                                                          • 7.2 光学系统对称性的物理含义及数学描述
                                                                                                                                                                                            • 7.2.1 对称性的一般性物理数学描述
                                                                                                                                                                                              • 7.2.2 波导体系的哈密顿量
                                                                                                                                                                                                • 7.2.3 光子晶体
                                                                                                                                                                                                • 7.3 PT对称光学的物理模型及数学描述
                                                                                                                                                                                                  • 7.3.1 PT对称耦合波导系统:非厄米体系
                                                                                                                                                                                                    • 7.3.2 PT对称破缺点:exceptional point
                                                                                                                                                                                                      • 7.3.3 光学系统的PT对称破缺的内涵
                                                                                                                                                                                                      • 7.4 PT对称光学的相关应用
                                                                                                                                                                                                        • 7.4.1 光学实现EP的实验
                                                                                                                                                                                                          • 7.4.2 高阶EP的实现
                                                                                                                                                                                                            • 7.4.3 EP在激光器上的应用
                                                                                                                                                                                                              • 7.4.4 EP导致的非对称模式转换和非对称传输
                                                                                                                                                                                                                • 7.4.5 EP在传感器上的应用
                                                                                                                                                                                                                  • 7.4.6 缺陷系统中的EP
                                                                                                                                                                                                                  • 7.5 本讲小结
                                                                                                                                                                                                                  • 第8讲 光学超构表面的基本原理与光场调控应用
                                                                                                                                                                                                                    • 8.1 引言
                                                                                                                                                                                                                      • 8.2 超构表面的基本原理
                                                                                                                                                                                                                        • 8.2.1 广义斯涅耳定律
                                                                                                                                                                                                                          • 8.2.2 超构表面的基本设计方法
                                                                                                                                                                                                                            • 8.2.3 基于超构表面的高维光场参量协同调控
                                                                                                                                                                                                                              • 8.2.4 功能复用器件
                                                                                                                                                                                                                              • 8.3 超构表面的光场调控应用
                                                                                                                                                                                                                                • 8.3.1 空间域调控
                                                                                                                                                                                                                                  • 8.3.2 时间域调控
                                                                                                                                                                                                                                    • 8.3.3 波导集成
                                                                                                                                                                                                                                    • 8.4 本讲小结
                                                                                                                                                                                                                                    • 第9讲 光纤中非线性效应:基础理论与仿真
                                                                                                                                                                                                                                      • 9.1 光纤的发展和非线性效应的产生
                                                                                                                                                                                                                                        • 9.1.1 什么是光纤
                                                                                                                                                                                                                                          • 9.1.2 光纤通信系统发展的里程碑
                                                                                                                                                                                                                                            • 9.1.3 香农极限下的光纤通信系统
                                                                                                                                                                                                                                              • 9.1.4 非线性光学现象的产生
                                                                                                                                                                                                                                                • 9.1.5 光纤中的非线性效应
                                                                                                                                                                                                                                                • 9.2 光纤的基本特性及传播方程
                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.2.1 光纤损耗
                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.2.2 光纤中的色散
                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.2.3 光纤中的非线性效应
                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.2.4 光纤中的基本传播方程
                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.3 光纤中的非线性效应
                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.3.1 非线性克尔效应
                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.3.2 参量混频过程
                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.3.3 受激非弹性散射
                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.4 光纤数值仿真模型
                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.4.1 光场的时域-频域表达
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.4.2 分步傅里叶法
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.5 本讲小结
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第10讲 参量放大技术中的物理问题及典型应用
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.1 参量过程简介
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.2 参量放大问题的简谐振子模型
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.3 光学参量过程的来源
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.4 二阶参量过程
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 10.4.1 耦合波方程
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 10.4.2 能量守恒关系
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.4.3 相位匹配方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 10.5 三阶参量过程
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 10.5.1 自相位调制和非线性折射率
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 10.5.2 交叉相位调制
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 10.5.3 四波混频
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.5.4 二阶和三阶参量过程对比
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 10.6 参量放大技术的典型应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 10.7 本讲小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第11讲 光纤光栅:理论、设计及应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.1 光纤光栅简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.1.1 引言
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.1.2 光纤光栅的分类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.1.3 光纤光栅的制作方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.1.4 光纤光栅的刻写光源
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.2 光纤光栅工作原理及理论
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.2.1 光纤光栅射线光学工作原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.2.2 光纤光栅耦合模理论
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.2.3 传输矩阵法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.3 光纤光栅的特性与设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.3.1 切趾光纤光栅
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.3.2 相移光纤光栅
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 11.3.3 取样光纤光栅
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 11.3.4 啁啾光纤光栅
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 11.3.5 光栅干涉结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 11.3.6 长周期光纤光栅设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.3.7 相位调制透射型光纤光栅设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 11.4 光纤光栅的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 11.4.1 光纤光栅在光通信中的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 11.4.2 光纤光栅在激光器中的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.4.3 光纤光栅在传感中的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 11.5 本讲小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第12讲 信号分析方法:理论与应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.1 信号与系统简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.2 时域分析方法及应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.2.1 卷积公式推导
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.2.2 卷积的应用举例
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.3 傅里叶级数与傅里叶变换
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.3.1 傅里叶级数
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.3.2 傅里叶级数的光学应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 12.3.3 傅里叶变换的推导
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.3.4 傅里叶变换的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 12.4 傅里叶变换的性质及其在光子学中的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 12.4.1 傅里叶变换的性质
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 12.4.2 傅里叶变换对偶性的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 12.4.3 傅里叶变换时移特性的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 12.4.4 傅里叶变换频移特性的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 12.4.5 系统函数的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.4.6 滤波器的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 12.5 本讲小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第13讲 光学调制与解调——原理、器件和技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 13.1 光纤通信的基本概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 13.1.1 应用于光纤通信系统中的调制格式
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 13.1.2 调制格式和复用技术的研究意义
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 13.2 光学调制
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 13.2.1 光调制原理和器件
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 13.2.2 各种光调制格式的产生
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 13.3 光学解调
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 13.3.1 光接收机及光电探测器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 13.3.2 直接探测和相干探测
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 13.3.3 相干探测的基本原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 13.4 本讲小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 第14讲 微波光子学基础理论及应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 14.1 微波光子技术简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 14.1.1 引言
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 14.1.2 微波信号的产生
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 14.1.3 微波信号的处理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 14.1.4 微波信号的传输
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 14.2 微波光子系统的关键参数
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 14.2.1 散射矩阵
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 14.2.2 噪声分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 14.2.3 非线性失真分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 14.3 微波光子链路的关键器件
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 14.3.1 相位调制器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 14.3.2 马赫-曾德尔调制器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 14.3.3 偏振调制器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 14.4 微波光子学子系统及应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 14.4.1 光电振荡器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 14.4.2 微波光子滤波器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 14.4.3 传感及测量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 14.4.4 雷达成像
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 14.5 本讲小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第15讲 光学矩阵计算基础理论和应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 15.1 光学矩阵计算简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 15.2 微环阵列矩阵核
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 15.3 MZI网络矩阵核
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 15.4 多平面光转换矩阵核
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 15.5 应用进展和总结展望
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 第16讲 光谱分析技术基本原理与应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 16.1 光谱分析基本原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 16.1.1 光谱产生机理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 16.1.2 主要技术指标
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 16.1.3 主要工作类型
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 16.1.4 发展趋势
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 16.2 时域光谱分析技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 16.2.1 应用背景
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 16.2.2 基于时域拉伸的高速光谱分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 16.2.3 基于时域透镜的高速光谱分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 16.3 基于光频梳的高分辨光谱分析技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 16.3.1 应用背景
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 16.3.2 光频梳理论
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 16.3.3 双光频梳光谱分析技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 16.4 本讲小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 第17讲 时间分辨荧光光谱和瞬态吸收光谱——原理及应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 17.1 时间分辨光谱概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 17.1.1 稳态和瞬态光谱
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 17.1.2 瞬态光谱的分类
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 17.2 时间分辨荧光光谱(TRPL)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 17.2.1 载流子的微观动力学过程
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 17.2.2 载流子复合与寿命
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 17.2.3 TRPL的测量方法
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 17.2.4 TRPL的数据分析
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 17.2.5 TRPL的典型应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 17.3 瞬态吸收
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 17.3.1 瞬态吸收原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 17.3.2 瞬态吸收应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 17.4 本讲小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 第18讲 半导体吸收光谱与光致发光谱
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 18.1 半导体的基本性质
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 18.1.1 能带结构
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 18.1.2 声子
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 18.1.3 电-声子相互作用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 18.2 半导体中的吸收光谱
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 18.2.1 光与物质相互作用过程的宏观描述-物质中的麦克斯韦方程组
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 18.2.2 光与物质相互作用过程的微观描述——自发吸收、自发辐射和受激辐射
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 18.2.3 半导体中吸收系数的计算——量子理论
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 18.2.4 半导体中吸收光谱的测量
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 18.2.5 半导体中吸收光谱的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 18.3 半导体的光致发光光谱
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 18.3.1 光致发光的基本理论
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 18.3.2 测量仪器
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 18.3.3 光致发光谱的应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 18.4 本讲小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第19讲 散射型近场显微镜的原理及应用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 19.1 近场光学显微镜概念
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 19.2 散射型扫描近场光学显微镜原理
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 19.2.1 针尖-样品相互作用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 19.2.2 近场信号解调
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 19.3 s-SNOM研究进展
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 19.3.1 近场局域介电性质研究
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 19.3.2 纳米红外傅里叶变换光谱(nano-FTIR)技术研究
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 19.3.3 极化激元近场光学研究
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 19.3.4 双曲超表面近场光学研究
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 19.4 本讲小结
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 第20讲 半导体材料和器件光学和电学性能测试和表征
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 20.1 半导体的电学特性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 20.1.1 半导体的电阻率及其测试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 20.1.2 半导体的迁移率及其测试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 20.2 半导体的能级结构测定
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 20.3 半导体的光学特性
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 20.3.1 椭偏仪-薄膜厚度和光学常数测试
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 20.3.2 半导体吸收和发光
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 20.3.3 两类典型光电转换器件:太阳能电池和发光二极管
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 20.4 半导体光电器件中的缺陷和复合
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 20.5 本讲小结

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  相关图书