光電子學：原理、元件與應用（第六版）
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內容簡介
光電科技及光電裝置已大量應用在各種產業之中，本書介紹各類光電裝置之工作原理與光電轉換機制；有雷射原理與控制雷射光的方法、檢光器原理、半導體雷射、光波導器件等等。內容涵蓋主要之光電裝置，為一本廣度充足、深度適中的讀本！本書適用於大學、科大電子、電機系或研究所和產業界對光電有興趣之工程、研發人員使用。
目錄
1 緒 論
1-1 光電科技與光電子學
1-2 本書的設計
參考文獻
2 電磁理論基礎
2-1 理論模式
2-2 相量(Phasors)
2-3 邊界條件(Boundary Conditions)
2-4 波動方程式之解─行進波(Traveling wave)
2-5 坡因亭向量(Poynting Vector)
2-6 反射係數與透射係數(reflection coefficient
and transmission coefficient)
2-7 平面電磁波之偏極化(polarization)
習 題
參考文獻
3 光之特性
3-1 反射與折射(Reflection and Refraction)
3-1-1 球形界面(Spherical Surface)
3-1-2 薄透鏡(Thin lens)
3-2 射線之轉換矩陣(ray matrix)
3-3 高斯光束(Gaussian Beam)
3-4 干涉與繞射(interference and diffraction)
3-4-1 線性重疊原理與干涉(linear
superposition principle and interference)
3-4-2 法布里-比洛析光器(fabry-perot etalon)
3-4-3 光學頻譜分析儀
3-4-4 惠更斯原理(Huygens' principle)與繞射
習 題
參考文獻
4 雷射(Lasers)
4-1 雷射簡介
4-2 愛因斯坦關係式
4-2-1 黑體輻射
4-2-2 愛因斯坦A.B係數
4-3 輻射波之損耗與增益
4-4 居量反置(population inversion)
4-5 光腔(Optical Cavity)
4-6 拓寬函數(lineshape function) g(v)及拓寬之原因
4-7 臨限條件(Threshold Condition)
4-7-1 臨限之條件
4-7-2 增益飽合(Gain Saturation)
4-8 激勵(Pumping)之臨限條件
4-8-1 以激勵達到臨限
4-8-2 輸出耦合(Output Coupling)
4-9 雷射模態
4-10 總結
習 題
參考文獻
5 半導體雷射
5-1 固態物理基礎─量子力學概述
5-2 能帶圖
5-3 半導體中之載子濃度
5-3-1 費米迪拉克分佈
5-3-2 載子濃度
5-4 p-n接面
5-5 半導體雷射工作原理
5-6 半導體雷射結構
5-6-1 同質結構(homostructure)及異質結構
(heterostructure)
5-6-2 條狀結構
5-6-3 其他結構
5-7 半導體雷射之輸出特性與調變特性
5-7-1 半導體雷射之輸出特性
5-7-2 半導體雷射之調變
5-8 材料與波長
習 題
參考文獻
6 雷射輸出調變
6-1 雙折射(Birefrigence)
6-2 電光效應(Electro-optic Effect)
6-2-1 電光效應與電光材料
6-2-2 電光調變器(E-O Modulator)
6-3 品質開關(Q-Switch)雷射
6-3-1 品質開關原理
6-3-2 品質開關之操作方式
6-4 模態鎖定(mode locking)雷射
6-4-1 模態鎖定原理
6-4-2 模態鎖定之方法
6-5 單頻及穩頻 (Single mode operation and freguency stablization)
6-5-1 單頻技術
6-5-2 穩頻技術
6-6 光束之偏向(deflection)
6-7 聲光調變 (Acusto-optic Modulation)
6-8 倍頻(Frequency Doubling)
習 題
參考文獻
7 光偵檢器
7-1 真空光偵檢器
7-1-1 真空光二極體(Vaccumn photodiode)
7-1-2 光倍乘器(photomultiplier tube)
7-1-3 光倍乘器之雜訊
7-2 光導型光偵檢器(photoconductive detectors)
7-2-1 光導型光偵檢器原理
7-2-2 光導檢測器中之雜訊
7-3 p-n接面光偵檢器(p-n Junction Detectors)
7-3-1 p-n接面之偏壓與電流
7-3-2 p-n接面光二極體之特性
7-3-3 p-n接面光二極體電路模型
7-4 其他類型光二極體
7-4-1 pin光二極體(pin photodiode)
7-4-2 累崩光二極體(Avalanche photodiode)
7-4-3 蕭特基光二極體(Schottky photodiode
或MS photodiode)
7-4-4 光電晶體(Photo transistor)
習 題
參考文獻
8 其他光電元件
8-1 光波導元件(optical wave guide)
8-2 光耦合元件 (Light Coupling Device)
8-2-1 模態耦合原理(Couple Mode Theory)
8-2-2 方向耦合器(Directional Coupler)
8-2-3 光波耦合電光調變器(Electro-optic Coupled
Wave Modulators)
8-2-4 干涉式電光調變器(interferometric electro-optic modulator)
8-3 光隔離器(Optoisolator)
8-4 顯示器件(Display Devices)
8-4-1 螢光物質發光原理
8-4-2 電激發光(Electroluminescence)
8-4-3 發光二極體 (Light Emitted Diode, LED)
8-4-4 液晶顯示器 (Liquid Crystal Display, LCD)
習 題
參考文獻
9 光積體電路元件之設計與分析
9-1 光電積體電路(OEIC)
9-2 光波在介質中的傳播特性分析
9-3 半導體雷射( semiconductor injection laser diode )光學共振腔設計分析
9-4 三維介質波導與有效折射率法(effective index method)
9-5 基板溝槽大光腔(channel-substrate planar large optical cavity，CSPLOC)半導體雷射結構之設計與分析
習 題
參考文獻
各章關鍵字中英文對照
1-1 光電科技與光電子學
1-2 本書的設計
參考文獻
2 電磁理論基礎
2-1 理論模式
2-2 相量(Phasors)
2-3 邊界條件(Boundary Conditions)
2-4 波動方程式之解─行進波(Traveling wave)
2-5 坡因亭向量(Poynting Vector)
2-6 反射係數與透射係數(reflection coefficient
and transmission coefficient)
2-7 平面電磁波之偏極化(polarization)
習 題
參考文獻
3 光之特性
3-1 反射與折射(Reflection and Refraction)
3-1-1 球形界面(Spherical Surface)
3-1-2 薄透鏡(Thin lens)
3-2 射線之轉換矩陣(ray matrix)
3-3 高斯光束(Gaussian Beam)
3-4 干涉與繞射(interference and diffraction)
3-4-1 線性重疊原理與干涉(linear
superposition principle and interference)
3-4-2 法布里-比洛析光器(fabry-perot etalon)
3-4-3 光學頻譜分析儀
3-4-4 惠更斯原理(Huygens' principle)與繞射
習 題
參考文獻
4 雷射(Lasers)
4-1 雷射簡介
4-2 愛因斯坦關係式
4-2-1 黑體輻射
4-2-2 愛因斯坦A.B係數
4-3 輻射波之損耗與增益
4-4 居量反置(population inversion)
4-5 光腔(Optical Cavity)
4-6 拓寬函數(lineshape function) g(v)及拓寬之原因
4-7 臨限條件(Threshold Condition)
4-7-1 臨限之條件
4-7-2 增益飽合(Gain Saturation)
4-8 激勵(Pumping)之臨限條件
4-8-1 以激勵達到臨限
4-8-2 輸出耦合(Output Coupling)
4-9 雷射模態
4-10 總結
習 題
參考文獻
5 半導體雷射
5-1 固態物理基礎─量子力學概述
5-2 能帶圖
5-3 半導體中之載子濃度
5-3-1 費米迪拉克分佈
5-3-2 載子濃度
5-4 p-n接面
5-5 半導體雷射工作原理
5-6 半導體雷射結構
5-6-1 同質結構(homostructure)及異質結構
(heterostructure)
5-6-2 條狀結構
5-6-3 其他結構
5-7 半導體雷射之輸出特性與調變特性
5-7-1 半導體雷射之輸出特性
5-7-2 半導體雷射之調變
5-8 材料與波長
習 題
參考文獻
6 雷射輸出調變
6-1 雙折射(Birefrigence)
6-2 電光效應(Electro-optic Effect)
6-2-1 電光效應與電光材料
6-2-2 電光調變器(E-O Modulator)
6-3 品質開關(Q-Switch)雷射
6-3-1 品質開關原理
6-3-2 品質開關之操作方式
6-4 模態鎖定(mode locking)雷射
6-4-1 模態鎖定原理
6-4-2 模態鎖定之方法
6-5 單頻及穩頻 (Single mode operation and freguency stablization)
6-5-1 單頻技術
6-5-2 穩頻技術
6-6 光束之偏向(deflection)
6-7 聲光調變 (Acusto-optic Modulation)
6-8 倍頻(Frequency Doubling)
習 題
參考文獻
7 光偵檢器
7-1 真空光偵檢器
7-1-1 真空光二極體(Vaccumn photodiode)
7-1-2 光倍乘器(photomultiplier tube)
7-1-3 光倍乘器之雜訊
7-2 光導型光偵檢器(photoconductive detectors)
7-2-1 光導型光偵檢器原理
7-2-2 光導檢測器中之雜訊
7-3 p-n接面光偵檢器(p-n Junction Detectors)
7-3-1 p-n接面之偏壓與電流
7-3-2 p-n接面光二極體之特性
7-3-3 p-n接面光二極體電路模型
7-4 其他類型光二極體
7-4-1 pin光二極體(pin photodiode)
7-4-2 累崩光二極體(Avalanche photodiode)
7-4-3 蕭特基光二極體(Schottky photodiode
或MS photodiode)
7-4-4 光電晶體(Photo transistor)
習 題
參考文獻
8 其他光電元件
8-1 光波導元件(optical wave guide)
8-2 光耦合元件 (Light Coupling Device)
8-2-1 模態耦合原理(Couple Mode Theory)
8-2-2 方向耦合器(Directional Coupler)
8-2-3 光波耦合電光調變器(Electro-optic Coupled
Wave Modulators)
8-2-4 干涉式電光調變器(interferometric electro-optic modulator)
8-3 光隔離器(Optoisolator)
8-4 顯示器件(Display Devices)
8-4-1 螢光物質發光原理
8-4-2 電激發光(Electroluminescence)
8-4-3 發光二極體 (Light Emitted Diode, LED)
8-4-4 液晶顯示器 (Liquid Crystal Display, LCD)
習 題
參考文獻
9 光積體電路元件之設計與分析
9-1 光電積體電路(OEIC)
9-2 光波在介質中的傳播特性分析
9-3 半導體雷射( semiconductor injection laser diode )光學共振腔設計分析
9-4 三維介質波導與有效折射率法(effective index method)
9-5 基板溝槽大光腔(channel-substrate planar large optical cavity，CSPLOC)半導體雷射結構之設計與分析
習 題
參考文獻
各章關鍵字中英文對照
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