光电子技术及应用PDF电子书下载

第1章 光电子技术的理论基础 1

1.1 光的基本性质 1

1.1.1 光的波粒二重性 1

1.1.2 单色波的干涉与衍射 3

1.1.3 光的吸收与散射 3

1.2 物体的受激辐射原理 4

1.2.1 基尔霍夫定律 4

1.2.2 实际物体的热辐射 4

1.3 光电子度量学基础理论 6

1.3.1 基本辐射量 6

1.3.2 光谱量与非光谱量 7

第2章 光源的基本特性 9

2.1 光源的相干性 9

2.1.1 时间相干性 9

2.1.2 空间相干性 10

2.2 光源基本特性参数 10

2.2.1 辐射效率和发光效率 10

2.2.2 光谱功率分布 11

2.2.3 空间光强分布 11

2.2.4 光源的色温 11

2.2.5 光源的颜色 12

第3章 半导体激光器 13

3.1 激光器的工作原理 13

3.1.1 激光器工作条件 13

3.1.2 激光的模式 14

3.2 半导体的光发射原理 15

3.2.1 半导体的能带结构 15

3.2.2 半导体受激发射原理 16

3.3 半导体激光器的工作特性 17

3.3.1 P-I特性 17

3.3.2 光谱特性 18

3.3.3 LD的调制特性 18

3.4 半导体激光器的可靠性 19

3.4.1 可靠性的数学表征 19

3.4.2 可靠性筛选 20

3.5 结型激光器 21

3.5.1 阈值性质 22

3.5.2 光谱性质 22

3.5.3 光强分布 23

3.5.4 输出功率和转换效率 23

3.5.5 激光器的温升和热阻 24

3.6 异质结激光器 24

3.6.1 同质结与异质结 24

3.6.2 双异质结激光器 25

3.7 发光二极管 26

3.7.1 LED的特性参数 28

3.7.2 几种典型的发光二极管 30

3.8 典型的半导体激光器 31

3.8.1 分布反馈式激光器 31

3.8.2 分布布拉格反射式激光器 32

3.8.3 量子阱激光器（QW-LD） 33

3.8.4 垂直腔面发射激光器 33

3.9 光纤激光器 34

3.9.1 光纤激光器原理 34

3.9.2 包层泵浦光纤激光器技术 34

3.9.3 拉曼光纤激光器技术 35

3.9.4 新型的光纤激光器技术 36

第4章 光探测器 40

4.1 半导体材料中的光吸收 40

4.1.1 本征吸收 40

4.1.2 晶格振动吸收 41

4.1.3 自由载流子的光吸收 42

4.1.4 激子吸收 42

4.1.5 杂质吸收 43

4.2 光探测的基本物理效应 44

4.2.1 光电效应 44

4.2.2 光热效应 45

4.3 光探测器分类 45

4.3.1 光电子发射探测器 45

4.3.2 光电导探测器 46

4.3.3 光伏探测器 46

4.3.4 热释电探测器 47

4.4 光电探测器的性能参数 47

4.4.1 光电探测器的工作条件 47

4.4.2 响应方面的性能参数 48

4.4.3 噪声方面的参数 49

4.5 噪声的统计特性 50

4.5.1 噪声的概率分布 50

4.5.2 噪声的功率谱密度 51

4.5.3 噪声的相关函数 52

4.5.4 常见噪声的统计特性 53

4.6 光探测器的噪声 55

4.6.1 散粒噪声 55

4.6.2 热噪声 56

4.6.3 产生-复合噪声 56

4.6.4 温度噪声 57

4.6.5 电流噪声（1/f噪声） 57

第5章 光传感器 58

5.1 光敏传感器 58

5.1.1 光电管 58

5.1.2 光电倍增管 59

5.1.3 光敏电阻 59

5.1.4 光敏二极管 60

5.1.5 光敏三极管 61

5.1.6 光电池 63

5.1.7 光电耦合器件 63

5.1.8 热释电红外线传感器 63

5.2 光纤传感器 63

5.2.1 光纤传感器的分类 65

5.2.2 光纤传感器的应用 67

5.3 光纤光栅传感器 83

5.3.1 光纤Bragg光栅传感器 84

5.3.2 啁啾光纤光栅传感器 86

第6章 光电子系统 88

6.1 半导体激光器泵浦固体激光器 88

6.1.1 固体激光工作物质 88

6.1.2 半导体激光器泵浦固体激光器 89

6.2 半导体激光器参数测试仪 92

6.2.1 参数测试原理及方法 93

6.2.2 LD参数测试系统 102

6.2.3 LD参数测试评价 115

6.2.4 LD老化和寿命测试系统模型 121

6.2.5 LD老化和寿命测试系统设计 124

6.3 光释光测年仪 142

6.3.1 光释光测年原理 143

6.3.2 光释光测年方法 143

6.3.3 光释光测年仪 146

6.3.4 测试结果 167

6.4 光纤光栅传感系统 174

6.4.1 光纤光栅传感技术原理 175

6.4.2 光纤光栅传感网络分析仪 183

6.4.3 光纤光栅传感技术水平 186

参考文献 188