光电子学和光子学讲义光电子学基础VIP免费

光电子学基础参考教材：1.《OptoelectronicsandPhotonics:PrinciplesandPractices》光电子学与光子学原理与实践(S.O.Kasap著)(第二版)电子工业出版社，2013年5月2.《光电子学教程》张季熊编著华南理工大学出版社20013.《现代通信光电子学》（第六版）（美）亚里夫著陈鹤鸣等译电子工业出版社2009）一一..光电子学的发展进程光电子学的发展进程Optics:Optics:几何光学(Optics)电学电磁学麦克斯韦理论：光本质上也是一种电磁波波动光学(Lightwave)光电学电光学光子学(photonics)量子理论光电子学一一..光电子学的发展进程光电子学的发展进程Optics:Optics:几何光学几何光学————反射、折射、光学仪器反射、折射、光学仪器波动光学波动光学————光波的传输，干涉、衍射（自身相互作用）光波的传输，干涉、衍射（自身相互作用）光子学光子学————光波的产生、吸收等与物质相互作用光波的产生、吸收等与物质相互作用((与电子密切与电子密切相关相关))Optoelectronics:Optoelectronics:光电子学的概念最早由美国科学家光电子学的概念最早由美国科学家LoebnerLoebner提出，提出，并对电光学（并对电光学（Electro-opticsElectro-optics）和光电学）和光电学(Opto(Optoelectronics)electronics)严格进行了区分。严格进行了区分。电光学：电光学：输入电信号产生光信号，再通过光电耦合变输入电信号产生光信号，再通过光电耦合变为电信号输出。为电信号输出。光电学：光电学：输入、输出是光信号，中间经过电光输入、输出是光信号，中间经过电光耦耦合。合。目前的光电子学：目前的光电子学：不再对两种情况进行区分，凡是涉不再对两种情况进行区分，凡是涉及到光能和电能相互耦合和相互转化的现象，以及以及到光能和电能相互耦合和相互转化的现象，以及以光作为承载和传输信息载体所涉及的现象和规律，统光作为承载和传输信息载体所涉及的现象和规律，统称为称为光电子学。光电子学。一一..光电子学的发展进程光电子学的发展进程Photonics:Photonics:产生背景可以追朔到产生背景可以追朔到2020世纪初：光的波粒二像性（黑体世纪初：光的波粒二像性（黑体辐射、光电效应、康普顿效应）辐射、光电效应、康普顿效应）19051905年年爱因斯坦的爱因斯坦的PHOTONPHOTON概念，自发辐射、受激辐射和受概念，自发辐射、受激辐射和受激吸收理论激吸收理论PHOTONPHOTON((光子，光量子光子，光量子))：：Thequantumofelectromagneticenergy,Thequantumofelectromagneticenergy,generallyregardedasadiscreteparticlehavingzeromass,noelectricgenerallyregardedasadiscreteparticlehavingzeromass,noelectriccharge,andanindefinitelylong.(charge,andanindefinitelylong.(电磁能的量子，一般认为是有零质量、无电电磁能的量子，一般认为是有零质量、无电荷和不定长寿命的离散性粒子荷和不定长寿命的离散性粒子))19541954年年C.TownesC.Townes等等MASER——QuantumElectronicsMASER——QuantumElectronics19601960年年T.MaimanLASER(T.MaimanLASER(LightamplificationbystimulatedLightamplificationbystimulatedemissionofradiationemissionofradiation))————OptoelectronicsOptoelectronics19701970年年荷兰荷兰L.J.PoldervartL.J.Poldervart提出提出PHOTONICSPHOTONICS的定义为的定义为“研究光子作为信息载体的科学”“研究光子作为信息载体的科学”,,后来他又认为“光子不仅是后来他又认为“光子不仅是信息载体信息载体,,也是能量载体”。也是能量载体”。一一..光电子学的发展进程光电子学的发展进程光的波粒二像性光的波粒二像性::光的波动特性：光的波动特性：PhotonsalsohaveawavelikecharacterPhotonsalsohaveawavelikecharacterthatdeterminestheirlocalizationpropertiesinspaceandthatdeterminestheirlocalizationpropertiesinspaceandtherulesbywhichtheyinterfereanddiffract.therulesbywhichtheyinterfereanddiffract.光的粒子特性：光的粒子特性：AphotonhaszerorestmassandcarriesAphotonhaszerorestmassandcarrieselectromagneticenergyandmentum.Italsocarriesanelectr...