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第1章 导论 1

1.1集成光学的优点 1

1.2集成光路的衬底材料 6

习题 10

参考文献 10

第2章 光波导模式 12

2.1平面波导结构中的模式 12

2.2光模理论的射线光学方法 16

习题 19

参考文献 20

第3章 光波导理论 21

3.1平面波导 21

3.2矩形波导 25

习题 30

参考文献 31

第4章 波导制作技术 34

4.1薄膜沉积 34

4.2掺杂原子置换 36

4.3载流子浓度减小型波导 39

4.4外延生长 41

4.5电光波导 45

4.6氧化 46

4.7制作通道波导的方法 46

习题 49

参考文献 50

第5章 聚合物和光纤集成光学 54

5.1聚合物的类型 54

5.2聚合物工艺 55

5.3聚合物波导互连的应用 57

5.4聚合物波导器件 58

5.5光纤波导器件 62

习题 65

参考文献 65

第6章 光波导的损耗 68

6.1散射损耗 68

6.2吸收损耗 70

6.3辐射损耗 74

6.4波导损耗的测量 76

习题 79

参考文献 80

第7章 波导输入和输出耦合器 82

7.1光耦合原理 82

7.2横向耦合器 82

7.3棱镜耦合器 85

7.4光栅耦合器 87

7.5楔形耦合器 90

7.6楔形模斑转换器 90

7.7光纤-波导耦合器 91

习题 94

参考文献 95

第8章 波导间耦合 97

8.1多层平面波导耦合器 97

8.2双通道定向耦合器 97

8.3端接耦合脊形波导 104

8.4分支波导耦合器 104

8.5光纤耦合器和分束器 105

习题 105

参考文献 106

第9章 电光调制器 108

9.1调制器和开关的基本工作特性 108

9.2电光效应 109

9.3单波导电光调制器 110

9.4双通道波导电光调制器 114

9.5 Mach-Zehnder型电光调制器 118

9.6使用反射或衍射的电光调制器 119

9.7波导调制器与体电光调制器的比较 121

9.8行波电极结构 122

习题 124

参考文献 125

第10章 声光调制器 128

10.1声光效应的基本原理 128

10.2拉曼-奈斯型调制器 129

10.3布拉格型调制器 130

10.4布拉格型光束偏转器和光开关 132

10.5声光调制器和偏转器的性能特征 134

10.6声光移频器 136

习题 138

参考文献 139

第11章 半导体光发射的基本原理 141

11.1晶体中光产生和吸收的微观模型 141

11.2半导体中的光发射 144

11.3激光 149

习题 152

参考文献 152

第12章 半导体激光器 153

12.1激光二极管 153

12.2隧道注入式激光器 158

12.3聚合物激光器 160

12.4用于发射新波长的新型半导体材料 160

习题 161

参考文献 162

有关半导体激光器基本原理的补充阅读资料 164

第13章 光放大器 165

13.1光纤放大器 165

13.2非光纤离子掺杂光放大器 168

13.3半导体光放大器 169

13.4离子掺杂光纤放大器与半导体光放大器的比较 171

13.5增益均衡 172

13.6光纤激光器 172

习题 174

参考文献 174

有关光放大器的补充阅读资料 175

第14章 异质结结构限制场激光器 176

14.1异质结激光器的基本结构 176

14.2异质结激光器的性能特征 178

14.3发射波长的控制 181

14.4先进结构异质结激光器 182

14.5可靠性 186

14.6垂直腔激光器 187

习题 189

参考文献 189

有关异质结激光器的补充阅读资料 191

第15章 分布式反馈激光器 192

15.1理论考虑 192

15.2制作技术 196

15.3性能特征 200

15.4纳米DFB激光器 203

习题 204

参考文献 204

第16章 半导体激光器的直接调制 207

16.1直接调制的基本原理 207

16.2激光二极管的微波频段调制 211

16.3单片集成的直接调制器 215

16.4放大激光调制 216

16.5量子点激光器的直接调制 217

16.6激光二极管微波调制的未来前景 217

习题 217

参考文献 218

有关激光二极管调制的补充阅读资料 221

第17章 集成光探测器 222

17.1耗尽层光电二极管 222

17.2特殊光电二极管结构 225

17.3改进光谱响应的方法 228

17.4限制集成光探测器性能的因素 234

习题 236

参考文献 238

第18章 量子阱器件 240

18.1量子阱和超晶格 240

18.2量子阱激光器 241

18.3量子阱调制器和开关 246

18.4量子阱探测器 251

18.5自电光效应器件 252

18.6光电集成回路中的量子阱器件 253

习题 255

参考文献 256

有关量子阱的补充阅读资料 259

第19章 微光机电器件 260

19.1基本力学方程 260

19.2薄膜器件 263

19.3悬臂梁器件 265

19.4扭力器件 266

19.5光学元件 268

19.6 MOEM的未来发展方向 270

19.7硅的力学特性 270

习题 270

参考文献 271

第20章 集成光学的应用与发展趋势 273

20.1光集成回路的应用 273

20.2光电集成回路 281

20.3通信器件与系统 283

习题 289

参考文献 289

第21章 光子与微波无线系统 292

21.1光子技术与微波技术的融合 292

21.2射频与微波信号的光纤传输 293

21.3利用光学技术产生微波载波 297

21.4未来规划 300

习题 301

参考文献 301

第22章 纳米光子学 304

22.1尺度 304

22.2电子和光子的性质 304

22.3光子和电子的限制 305

22.4光子晶体 306

22.5纳米结构的制作 309

22.6纳米结构的定性和评价 314

22.7纳米光子器件 315

22.8集成光学和纳米光子学的未来规划 324

习题 325

参考文献 325

中英文名词对照表 330