译者序
原书前言
第1章光子和电子
1.1概述
1.2发展简史
1.3光的波动性
1.4偏振
1.5电磁波谱
1.6发射和吸收过程
1.7光子统计学
1.8电子的特性
1.9激光
1.10总结
练习题
参考文献
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第2章光的波动性
2.1概述
2.2电磁波谱
2.3波的表现形式
2.4电磁波
2.4.1速度和折射率
2.4.2能量、功率和强度
2.4.3光学偏振
2.5反射和折射
2.6全内反射
2.7光的干涉
2.8光的波导
2.9干涉仪
2.10衍射
2.11高斯光束和稳态光学谐振器
2.12结论
练习题
参考文献
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第3章偏振光学
3.1概述
3.2偏振椭球
3.3晶体光学
3.4减速波片
3.5一种可变化的波片:索雷-巴俾涅补偿器
3.6偏振棱镜
3.7线性双折射
3.8圆双折射
3.9椭圆双折射
3.10偏振效应的实用性
3.10.1电?光效应
3.10.2磁?光效应
3.10.3电旋效应
3.11偏振分析
3.12琼斯矩阵的形式
3.12.1线性双折射矩阵
3.12.2圆双折射矩阵
3.12.3椭圆双折射矩阵
3.12.4琼斯矩阵运算的本质
3.12.5延时器/旋转器对
3.13结论
练习题
参考文献
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第4章光和物质:发射、传播和吸收过程
4.1概述
4.2光在均匀电介质中传播的经典理论
4.3光学色散
4.4光的发射和吸收
4.4.1基本过程
4.4.2激光发射原理
4.4.3发光
4.4.4光探测
4.4.5光发射
4.5结论
练习题
参考文献
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第5章光学相干和相关
5.1概述
5.2相干性测量
5.3维纳?辛钦定理
5.4双光束干涉
5.5实际例子
5.5.1麦克尔逊恒星干涉仪
5.5.2马赫?曾德尔干涉仪
5.5.3光纤陀螺仪
5.5.4偏振光的双折射退极化
5.5.5激光的相干性
5.6结论
练习题
参考文献
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第6章辐射和固体的物理学基本知识
6.1概述
6.2辐射
6.2.1黑体辐射
6.2.2量子效应
6.2.3黑体光源
6.2.4激光器工作原理
6.2.4.1速率方程和增益机理
6.2.4.2激光器结构
6.2.4.3模式锁定(锁模)
6.2.4.4Q开关
6.3固体物质中的电子
6.3.1固体能带理论要点
6.3.2金属、绝缘体和半导体
6.3.3布里渊区
6.3.4半导体中的电子能量分布
6.3.5非本征半导体
6.3.6二元和三重半导体
6.4结论
练习题
参考文献
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第7章光源、调制器和探测器
7.1概述
7.2光源
7.2.1激光光源
7.2.1.1概述
7.2.1.2氩离子激光器:一种四能级系统
7.2.1.3染料激光器
7.2.1.4Nd?YAG激光器:一种固态激光器系统
7.2.1.5其他类型激光器
7.2.2半导体光源
7.2.2.1p?n结
7.2.2.2发光二极管
7.2.2.3半导体激光二极管
7.2.2.4特殊类型的半导体激光二极管
7.3光学调制器
7.3.1电光调制器
7.3.2磁光调制器
7.3.3声光调制器
7.3.3.1拉曼?奈斯结构
7.3.3.2布拉格结构
7.4光探测器
7.4.1光导型探测器
7.4.2光敏二极管
7.4.2.1结型光敏二极管
7.4.2.2光敏二极管的性能参数
7.4.2.3PIN光敏二极管
7.4.2.4光电倍增管
7.4.2.5雪崩光敏二极管
7.4.3光子计数
7.5结论
练习题
参考文献
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第8章光学波导
8.1概述
8.2平板波导
8.3集成光学
8.4柱面波导
8.5光学纤维
8.6通信光纤
8.6.1光纤的衰减
8.6.2光纤的色散
8.6.2.1模式色散
8.6.2.2材料色散
8.6.2.3波导色散
8.6.2.4偏振模色散
8.6.2.5色散补偿
8.7偏振波导
8.8光子晶体光纤
8.8.1实芯光子晶体光纤
8.8.2空芯光子晶体光纤
8.9结论
练习题
参考文献
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第9章非线性光学
9.1概述
9.2非线性光学和光学纤维
9.3非线性光学的表达形式
9.4二次谐波的发生(倍频效应)和相位匹配
9.5光学混频
9.6与光强度相关的折射率
9.6.1光学克尔效应
9.6.2自相位调制
9.7四光子混合
9.8参量和非弹性过程
9.8.1拉曼散射
9.8.2受激拉曼散射
9.8.3光纤中的拉曼效应
9.8.4拉曼效应的实际应用
9.8.5布里渊散射
9.9孤子
9.10光敏性
9.10.1概述
9.10.2光纤布拉格光栅
9.11光子晶体光纤的非线性效应
9.11.1气体拉曼和布里渊光谱术
9.11.2谐波的生成
9.11.3X射线的生成
9.12结论
练习题
参考文献
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第10章光子学应用实例
10.1概述
10.2增透膜(或减反膜)
10.3利用光纤测量电流
10.4集成光学光谱分析仪
10.5音频光盘
10.6光纤陀螺仪
10.7全息术
10.8光时域反射计技术及其在分布式光纤拉曼温度传感器中的应用
10.8.1光时域反射计技术
10.8.2分布式光纤拉曼温度传感技术
10.8.3分布式光纤测量技术综述
10.9超短光脉冲的测量:自相关器
10.10光纤通信
10.10.1光纤放大器
10.10.2波分复用技术
10.10.3光纤激光器
10.10.4光波导耦合和开关
10.10.5相干系统
10.10.6对偏振模色散的进一步理解
10.10.6.1对光路长度的依赖性
10.10.6.2“长”和“短”界限的区分——相关长度
10.11结论
练习题
参考文献
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第11章未来的光子学
第12章附录
附录Ⅰ麦克斯韦方程
附录Ⅱ傅里叶逆变换定理
附录Ⅲ介电常数张量的对称性
附录Ⅳ偏振椭球
附录Ⅴ振荡电偶极子的辐射
附录Ⅵδ函数
附录Ⅶ费米?狄拉克函数
附录Ⅷ二次谐波生成(倍频)
附录Ⅸ抽样定理
附录Ⅹ半导体方程
附录Ⅺ对偏振模式色散的正式分析
参考文献
第13章练习题的答案