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出版者:Society of Photo Optical

作者:Krolikowski, Wieslaw Z.; Soukoulis, Costas M.; Lam, Ping Koy; Davis, Timothy J.; Fan, Shanhui; Kivsh

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:2007-12-10

价格:USD 130.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780819469724

丛书系列:

图书标签:

• 光子学
• 光学
• 激光
• 光电子学
• 非线性光学
• 光纤
• 集成光学
• 生物光子学
• 纳米光子学
• 量子光学

《光子学》：一本深入探索光之奥秘的经典之作 本书是一部关于光科学与技术领域经典理论与前沿应用的深度力作。它不仅梳理了光学的历史脉络，更以严谨的科学态度和清晰的逻辑结构，系统阐述了光与物质相互作用的本质，以及由此衍生的各种现象和技术。全书旨在为读者构建一个全面而深入的光学知识体系，无论您是光学领域的初学者，还是资深研究者，都能从中获得启发和收获。 第一部分：光学基础——探寻光的本质 本部分将从最基础的概念出发，层层递进地揭示光的本质。我们将回顾光的粒子说与波动说的发展历程，深入探讨光的电磁波理论，理解光的频率、波长、偏振等基本属性。通过对光的传播、反射、折射等现象的详尽分析，读者将掌握光如何与介质发生作用。同时，本书还将深入讲解干涉和衍射等波动光学现象，揭示光的叠加原理和波前的传播特性，为理解更复杂的空间光学效应打下坚实基础。我们还将触及光与物质相互作用的微观层面，例如光的吸收、发射和散射，理解原子和分子如何与光子发生能量交换，这是量子光学研究的基石。 第二部分：现代光学理论——构建光学的宏伟框架 在夯实了光学基础之后，本书将带领读者进入现代光学领域，探索更深层次的理论。我们将详细介绍量子光学，深入解析光子概念，理解光的量子化特性，以及光子与电子之间的相互作用。从相干性理论到激光器的基本原理，本书将一步步解析光的相干性在信息传输和测量中的关键作用。同时，我们还将探讨非线性光学，讲解在强光场作用下，介质的光学性质会随光强发生变化的奇特现象，以及由此产生的二次谐波、参量放大等一系列重要效应。这本书还将触及傅里叶光学，运用数学工具来描述光的空间频率特性，理解光学成像的本质，以及如何通过频率域的操作来实现各种光学功能。 第三部分：光子技术应用——光照亮现代科技 本书的另一大亮点在于其对光子技术广泛而深入的应用探索。我们将详细介绍激光器的种类、工作原理及其在工业制造（如精密切割、焊接）、医疗（如手术、诊断）、通信（如光纤通信）、科学研究（如光谱分析）等领域的革命性应用。接着，我们将深入探讨光电子学，讲解光电探测器（如光电二极管、CCD、CMOS）的工作原理，以及它们在图像传感器、光通信接收端等方面的核心作用。本书还将聚焦于光存储技术，从光盘到未来可能的光存储介质，阐述信息如何通过光的编码和解码来实现持久存储。此外，我们还将涉猎光学传感技术，包括干涉仪、偏振计等，以及它们在精密测量、环境监测、生物医学成像等领域的应用。 第四部分：前沿光子学进展——展望光学的未来 为了展现光子学领域的蓬勃发展，本书还将对当前和未来的前沿技术进行展望。我们将探讨超材料和负折射率材料，理解它们如何打破传统光学定律，实现前所未有的光操控能力，并展望其在隐形技术、超分辨成像等领域的潜力。本书还将深入介绍光计算，分析如何利用光的并行处理能力和高速度来设计和构建新型计算架构，以及光互联技术如何克服电子互联的瓶颈。我们还将聚焦于量子信息科学，探讨量子通信、量子计算和量子传感等颠覆性技术，它们将对信息安全、计算能力和测量精度带来革命性的飞跃。最后，本书将探讨纳米光子学，研究在纳米尺度上如何设计和控制光，以及由此衍生的纳米光学器件和应用，例如纳米天线、等离激元器件等。 《光子学》以其详实的理论内容、丰富的应用实例和前瞻性的技术探讨，必将成为光学领域一本不可或缺的参考书。它不仅能够帮助读者深刻理解光的奥秘，更能激发其在光子学领域的创新灵感，为推动人类科技进步贡献智慧。

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我尝试着从历史发展的脉络去理解书中介绍的这些光学概念，希望能从中找到一种叙事上的连贯性，但这本书的组织结构更像是一个主题分类的目录，而不是一个时间演进的故事线。它将例如波导理论、散射理论和量子光学等几个大块知识点并列放置，缺乏清晰的“前因后果”。例如，当我们学习到某个特定的理论模型时，往往需要回溯到好几章前才能找到它所依赖的那个基本假设的来源，而这些铺垫性的内容分散在不同的章节中，使得构建完整的知识体系变得异常困难。这种“百科全书式”的编排方式，虽然保证了内容的全面性，却牺牲了知识的流动性。对于希望通过阅读理解“为什么现在采用这种方法而不是过去的方法”的读者来说，书中的历史背景和理论演进的脉络描绘得非常模糊。与其说它是一本教授“光子学”的教材，不如说它是一本收录了光子学核心概念的“参考词典”，需要读者自己去建立起内在的逻辑联系，这对于非学术研究人员来说，门槛设置得太高了。

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这本书的装帧和排版设计，说实话，给我留下了非常深刻的——负面——印象。作为一个经常需要携带专业书籍往返于办公室和实验室的读者，书籍的重量和纸张的质量直接影响了阅读体验。这本书的纸张似乎选择了那种过于厚重、反光度较高的类型，在明亮的实验室灯光下阅读时，经常需要不断调整角度以避免眩光，这极大地分散了注意力。更令人抓狂的是图表的质量。虽然书中的原理示意图数量不少，但它们的墨迹深度和清晰度似乎总是在临界点徘徊。有些复杂的光路图，线条过于密集，而且缺乏必要的色彩区分来辅助识别，这使得我不得不频繁地使用放大镜来确认某个关键的衍射角度或焦点位置。在处理如此精密的科学内容时，视觉呈现的质量本应是第一位的，但这本书在这方面的投入明显不足。我期望一本专业书籍，至少在基本的可读性上能做到无可挑剔，而这本书在这方面的表现，实在让人感到遗憾和困扰，严重影响了学习的效率。

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这本关于光学物理的著作，给我的阅读体验真是五味杂陈，难以用一个简单的词语来概括。首先，它在理论深度上的挖掘是令人印象深刻的，尤其是在某些前沿课题的处理上，作者似乎倾注了大量心血。比如，对于非线性光学效应的探讨，那些复杂的数学推导和物理图像的构建，即便是对我这样一个在相关领域摸爬滚打多年的工程师来说，也需要反复揣摩才能完全领会其精髓。书中对不同材料体系中光与物质相互作用的描述，详实得近乎苛刻，每一个参数的设定、每一个边界条件的假设，都有据可循，显示出作者扎实的学术功底。然而，这种追求极致严谨性的代价，似乎也体现在了它的可读性上。对于初学者而言，可能直接面对的就是一座难以逾越的大山，大量的符号和抽象概念堆砌在一起，缺乏必要的“拐杖”——那些旨在简化理解的类比或者直观的图示。我甚至觉得，有些章节更像是高水平的学术论文集锦，而非一本系统性的教材。整体而言，这是一本需要读者付出巨大努力才能啃下来的“硬骨头”，适合已经有坚实基础，并且渴望深入钻研特定细分领域的专业人士作为参考工具书，但作为入门指南，则显得过于“高冷”了。

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这本书的习题部分，是我认为最能体现其教学目的的地方，但同时也暴露了它在实际应用指导上的明显短板。习题的难度梯度设置得非常陡峭，从最基础的代数运算，直接跳跃到需要结合多个章节知识点才能解决的综合性复杂问题，中间缺乏必要的缓冲地带。更关键的是，绝大多数的习题后面并没有提供详细的解题步骤或最终答案，只有少数几个附录里零星地标注了几个数值结果。这对于自学者来说几乎是致命的。我们知道，在理工科的学习中，尝试解答问题并对照标准答案进行自我修正，是巩固理论理解的关键一环。当读者面对一个复杂的偏微分方程组推导卡壳时，没有哪怕一个清晰的“提示”或者“草稿”作为参考，很容易产生挫败感，并最终选择放弃深入思考，转而仅仅记忆结论。因此，这本书更像是为那些拥有优秀导师或完善的辅导体系的学生准备的，对于希望通过独立钻研掌握光子学知识的个体读者而言，其教学辅助功能是严重不足的，几乎成了一本“只出不教”的典范。

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坦白说，我是在寻找一本能够清晰梳理现代光电子器件工作原理的书籍时接触到这本的，原本抱持着很高的期望，希望能找到一个全面且易懂的框架。结果发现，这本书的视角似乎更为偏向于基础物理和电磁场理论的推演，而不是应用层面的工程实现。它花了大量的篇幅去建立那些宏观现象背后的微观机制，这固然是科学的严谨之处，但对于迫切需要了解如何设计一个高效光调制器或者激光器腔体结构的人来说，这些内容显得有些过于“形而上”。书中对于半导体材料的光学特性分析非常深入，讲解了大量的晶格振动、电子能带结构如何影响光的吸收和发射，但这部分内容在结构上显得有些松散，知识点之间缺乏明确的逻辑串联，读起来总感觉像是在看一连串相互关联但又各自独立的“知识片段”。如果作者能将理论与实际的器件结构图更紧密地结合起来，或许能大大提升对工程背景读者的吸引力。目前的版本，更像是为理论物理学家准备的参考手册，而不是面向光电子工程师的实用指南。

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