光電工學概論

本書內容

本書整合光電技術與電子科技範圍之相關理論，並深入淺出地介紹近代光學，使讀者對光電工學有基本的認識，並能了解未來光電的發展趨勢。本書內容包含光電子工學、雷射工學光纖工學、光/光無線通訊、光學原理與光學材料。本書內容詳細，非常適合大學、科大電子、電機系「光電概論」課程使用。

 

 

 

<目錄>

 

第1章　光電子工學1-1
1-1　半導體之光吸收現象1-2
1-1-1　物性上之光吸收現象1-2
1-1-2　帶間遷移吸收1-3
1-1-3　帶內遷移吸收1-14
1-1-4　激發子吸收1-14
1-1-5　晶格缺陷或不純物吸收1-15
1-1-6　自由載子吸收1-16
1-2　半導體之光放出1-18
1-2-1　物性上光放出1-18
1-2-2　發光現象1-21
1-3　發光元件1-29
1-3-1　發光二極體1-29
1-3-2　發光二極體(LED)之種類1-32
1-3-3　紫外／深紫外發光二極體1-53
1-3-4　透光性奈米級螢光體(發光元件)1-67
1-3-5　近年來之技術動態1-73
1-3-6　電場發光(Electro-Luminescence：EL)1-75
1-3-7　顯示器1-78
1-3-8　發光元件之應用1-86
1-4　受光元件(光偵檢元件)1-100
1-4-1　光二極體(Photo Diode：PD)1-100
1-4-2　PIN光二極體(Pin Photo Diode：Pin-PD)1-104
1-4-3　蕭特基光二極體1-106
1-4-4　累(雪)崩光二極體圖
            (Avalanche Photo Diode：APD).......................... 1-1
10
1-4-5　光場效電晶體1-114
1-5　攝像元件1-116
1-5-1　CCD攝像元件－電荷積蓄裝置1-116
1-5-2　MOS型攝像元件1-120
1-5-3　攝像元件之基本構成1-125
1-5-4　固體(態)影像感測器之特性1-130
1-6　太陽能電池(Photo Voltaic Cells;Solar Cells)1-134
1-6-1　太陽能之利用1-134
1-6-2　P-N接面太陽能電池1-135
1-6-3　蕭特基電池及MIS電池1-151
1-6-4　溫度對太陽能電池之影響1-155
第2章　雷射工學2-1
2-1　新光源2-2
2-2　雷射之振盪原理2-2
2-2-1　光的放射與吸收2-2
2-2-2　諧振一振盪2-12
2-2-3　雷射光2-21
2-3　半導體雷射2-23
2-3-1　雷射之構造2-23
2-3-2　侷限作用2-28
2-3-3　白色光雷射2-31
2-3-4　高速光纖通訊用直接調變半導體雷射2-33
2-3-5　深紫外AlGaN多重量子井型半導體雷射2-37
2-3-6　LD激發奈米結晶粒子隨機雷射2-40
2-3-7　長波長雷射2-44
2-4　固體雷射2-44
2-4-1　紅寶石雷射(Ruby laser)2-46
2-4-2　玻璃雷射2-49
2-4-3　Nd：YAG雷射與THz波2-50
2-5　氣體雷射2-57
2-6　近年來之技術動態2-59
2-6-1　半導體雷射2-59
2-6-2　雷射(半導體雷射以外)2-60
2-6-3　非線形光學波長變換2-63
2-7　半導體雷射之特徵2-64
2-8　半導體雷射之應用2-68
2-8-1　光纖通訊2-68
2-8-2　光碟2-70
2-8-3　雷射印表機2-71
2-8-4　測距(長度及距離)用2-72
2-8-5　運動速度之測定2-77
2-8-6　全像術(立體像)2-78
第3章　光纖工學3-1
3-1　光之傳播3-2
3-1-1　光導一反射與折射3-2
3-1-2　導光作用3-4
3-1-3　光之傳播3-8
3-2　光纖3-13
3-2-1　光纖之種類及性質3-13
3-2-2　光纖材料3-18
3-3　光纖之基本特性3-28
3-3-1　結構損失3-28
3-3-2　帶域(多模態光纖之場合)3-29
3-3-3　分散(單模態光纖之場合)3-31
3-3-4　信賴性(可靠性)3-32
3-4　光纖通訊3-40
3-4-1　光源3-40
3-4-2　光纖通訊3-46
3-4-3　超高速全光類比－數位變換3-60
3-4-4　光纖無線用光變換裝置3-65
3-4-5　利用瞬逝波光導波路之化學／生物感測器3-71
3-5　光纖之傳輸特性3-77
3-5-1　光纖之傳輸損失　3-78
3-5-2　光纖之傳輸帶域3-82
3-5-3　光纖之距離特性3-85
3-6　近年來之技術動態3-88
第4章　光／光無線通訊4-1
4-1　光波與電波之融合通訊4-2
4-1-1　隨需求網路與ROF技術4-2
4-1-2　ROF技術之基本構成4-4
4-1-3　鏈結特性4-6
4-1-4　次世代光無線通訊4-7
4-2　光無線通訊系統4-8
4-2-1　屋外光無線通訊系統4-8
4-2-2　光之大氣傳播特性4-12
4-2-3　屋外光無線通訊系統之應用4-14
4-2-4　屋內光無線LAN4-18
4-2-5　實時間雙向動態畫像播訊4-26
4-2-6　依據位置之近距離測位通訊4-29
4-2-7　宇宙(太空)光通訊4-32
4-3　光無線通訊系統用裝置與應用4-37
4-3-1　高速光無線通訊用發光二極體4-37
4-3-2　以次頻段間遷移之全光控制裝置4-42
4-3-3　單一行進載子－光二極體4-51
4-3-4　以UTC-PD產生毫米波-次毫米波4-59
4-3-5　光纖無線鏈結技術之應用4-63
4-3-6　近年來之技術動態4-70
第5章　光學材料與元件5-1
5-1　光學玻璃材料5-2
5-1-1　光學玻璃之種類與組成5-2
5-1-2　光學玻璃之光學性質5-7
5-1-3　光學玻璃之化學性質5-11
5-1-4　光學玻璃之缺陷5-13
5-2　光學結晶材料5-17
5-2-1　結晶材料之種類5-17
5-2-2　光學特性5-19
5-2-3　紅外光光學晶體5-24
5-3　光學合成樹脂材料5-25
5-3-1　光學用樹脂材料之種類與特性5-25
5-3-2　光學用樹脂材料之成型及加工5-27
5-4　新功能性光學玻璃5-28
5-4-1　紅外光功能性氧族元素化物玻璃5-28
5-4-2　光功能結晶化玻璃5-35
5-4-3　超離子傳導玻璃5-42
5-4-4　著色玻璃及螢光玻璃5-47
5-4-5　超短脈衝雷射與玻璃5-53
5-4-6　近年來之技術動態5-56
5-5　光學元件5-59
5-5-1　光學玻璃(毛胚)之製法5-59
5-5-2　薄透鏡5-63
5-5-3　稜鏡5-67
5-5-4　分散與消色稜鏡5-73
5-5-5　直視稜鏡5-75
5-5-6　微小光學元件5-76
附錄A附A-1
附錄B附B-1