光电子技术及其应用PDF电子书下载

第1章 光的基本属性 1

1.1 光的波粒二重性 1

1.2 光的电磁理论 2

1.2.1 光电磁波 2

1.2.2 电磁波谱 4

1.2.3 光的能量及其量度单位 5

1.3 光的相干性 10

1.3.1 基本概念 10

1.3.2 普通光源的相干性 12

1.3.3 激光器的相干性 15

思考题1 15

参考文献 16

第2章 激光器 17

2.1 激光器的组成 17

2.2 激光器工作原理 18

2.2.1 激光工作物质的增益特性 18

2.2.2 光的受激放大与振荡 22

2.2.3 光学谐振腔及模式特性 24

2.2.4 激光器的工作特性 31

2.2.5 激光特性 36

2.3 高斯光束的传输 39

2.3.1 基模高斯光束 39

2.3.2 高斯光束的传输规律 40

2.3.3 高斯模的匹配 45

2.3.4 利用q参数讨论高斯光束的传输问题——ABCD定则 45

2.4 典型激光器 49

2.4.1 激光器的分类 49

2.4.2 固体激光器 50

2.4.3 气体激光器 60

2.4.4 染料激光器 70

2.4.5 半导体激光器 73

思考题2 81

参考文献 82

第3章 激光基本技术 83

3.1 几种物理效应 83

3.2 激光调制及激光调制器 88

3.3 激光偏转技术 96

3.4 激光脉冲技术 100

3.4.1 调Q技术 101

3.4.2 锁模技术 105

3.5 激光选模技术 113

3.5.1 横模选择技术 114

3.5.2 纵模选择技术 116

3.6 激光稳频技术 118

3.6.1 激光器的频率稳定度和再现度 119

3.6.2 影响频率稳定的因素 119

3.6.3 稳频技术 120

3.7 激光频率变换技术 123

3.7.1 非线性光学概述 123

3.7.2 光倍频——二次谐波产生（SHG）技术 125

3.7.3 光参量振荡器 128

思考题3 131

参考文献 131

第4章 激光传输 133

4.1 光在介质中的传播 133

4.1.1 光在介质表面上的反射和折射 133

4.1.2 光在单层介质膜上的反射 135

4.1.3 光在晶体中的传播规律 137

4.2 激光在大气中的传播 137

4.2.1 大气衰减 138

4.2.2 大气湍流效应 141

4.3 激光在水中的传输 143

4.3.1 激光在水中传输的衰减特性 144

4.3.2 激光在水中传输的散射效应 145

4.4 激光在光纤中的传输 146

4.4.1 光纤结构 146

4.4.2 光在光纤中的传播原理 147

4.4.3 光纤的传输特性 155

4.4.4 特殊光纤 157

思考题4 163

参考文献 163

第5章 常用光学元件 165

5.1 基本光学元器件 165

5.1.1 反射器 165

5.1.2 法布里-珀罗标准具 168

5.1.3 光栅 170

5.1.4 偏振器 174

5.1.5 波片 177

5.2 光隔离器及环流器 178

5.2.1 光隔离器 178

5.2.2 环流器 179

5.3 光纤无源器件 181

5.3.1 自聚焦透镜 181

5.3.2 光纤定向耦合器 184

5.3.3 光合波分波器 187

5.3.4 光衰减器 188

5.3.5 光开关 189

思考题5 191

参考文献 191

第6章 光电探测技术 193

6.1 光电探测物理基础 193

6.1.1 光电探测的物理效应 193

6.1.2 光电转换定律 197

6.1.3 光电探测器的特性参数和噪声 198

6.2 光电探测器件 202

6.2.1 光电倍增管 202

6.2.2 光电导探测器 206

6.2.3 光伏探测器 210

6.2.4 特种光电探测器 219

6.3 光电探测技术 223

6.3.1 直接探测技术 223

6.3.2 光外差探测技术 225

思考题6 231

参考文献 232

第7章 光电子技术应用 233

7.1 精密测量应用 233

7.1.1 干涉测长 233

7.1.2 激光测径 234

7.1.3 激光测速 235

7.1.4 转动测量 237

7.2 激光全息及光信息处理 239

7.2.1 激光全息 239

7.2.2 光学信息处理 247

7.3 激光通信 253

7.3.1 光纤通信 253

7.3.2 激光大气通信 259

7.3.3 激光卫星通信 260

7.3.4 激光水下通信 262

7.4 光纤传感 263

7.4.1 光纤传感技术 263

7.4.2 几种典型光纤传感器 265

7.5 光信息存储技术 272

7.5.1 光盘存储技术 272

7.5.2 激光唱机 275

7.6 激光雷达和制导 276

7.6.1 激光雷达 277

7.6.2 激光制导 279

7.7 激光在工业加工中的应用 279

参考文献 286