Quasioptical Systems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Wiley-IEEE Press

作者:Paul F. Goldsmith

出品人:

页数:430

译者:

出版时间:1997-12-19

价格:USD 180.50

装帧:Hardcover

isbn号码:9780780334397

丛书系列:

图书标签:

太赫兹
EE
Quasioptics
Antennas
Microwave Optics
Electromagnetics
Wave Propagation
Optical Engineering
Radio Frequency
System Design
Beamforming
Millimeter Wave

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具体描述

"The increasing commercial use of millimeter wavelengths for remote sensing, communications, and radar systems has driven the need for new low-cost, high performance systems, and with it, the need for quasioptical systems.Combining a general introduction to Gaussian beams and quasioptical propagation with practical applications, QUASIOPTICAL SYSTEMS provides a state-of-the-art treatment of the design of low-loss, broadband systems at microwave to submillimeter wavelegnths. the approach presented involved utilizing a beam with a Gaussian distribution of field strength perpendicular to its axis, which in turn propagates in a simple predictable fashion. Features include: A Convenient summary of Gaussian beam propagation formulas; Extensive coverage of present-day quasioptical components and their performance; In-depth coverage of dielectric material uses at millimeter and submillimeter wavelengths; An analysis of lenses and mirrors together with design techniques; and much more This book will be of key interest to systems designers, antenna engineers, communications systems engineers, and researchers."

现代光学与先进材料：聚焦于光与物质相互作用的革命性进展图书简介本书深入探讨了现代光学领域中一系列前沿且相互关联的主题，重点聚焦于光在复杂介质中的传播、光与新型功能材料的精细相互作用，以及由此催生的先进光电器件与传感技术。全书以严谨的物理原理为基础，结合最新的实验进展和理论模型，为光学、物理学、材料科学及电子工程领域的学者、研究人员和高年级学生提供了一份全面的、富有启发性的参考指南。本书的叙事线索围绕着对电磁波在非均匀和非线性环境中行为的深刻理解展开。我们首先从基础的波动光学和傅里叶光学原理出发，迅速过渡到对超材料（Metamaterials）和等离激元（Plasmonics）现象的系统阐述。超材料因其自然界中不存在的有效介电常数和磁导率特性，为控制和操纵光波提供了前所未有的自由度。本书详尽分析了负折射率材料的理论基础、光子晶体（Photonic Crystals）的布拉格反射机制，以及它们在光束整形和波导设计中的应用潜力。我们不仅阐述了经典偶极子近似下的局域表面等离激元共振（LSPR）现象，还深入研究了局域场增强效应如何应用于灵敏的化学传感和光谱学分析，例如表面增强拉曼散射（SERS）。随后，本书将焦点转向非线性光学的前沿阵地。在强激光场的作用下，物质的响应不再与光场强度成正比，从而开启了丰富多彩的光学现象。我们详细解析了二次非线性过程，如倍频（SHG）、和频生成（SFG）和参量下转换（OPO），并讨论了如何利用这些过程在太赫兹（THz）波段产生和探测相干辐射。对于三阶非线性效应，如自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）和自聚焦（Self-focusing），我们提供了求解非线性薛定谔方程（NLSE）的数值方法，并探讨了在光纤通信和超快激光技术中的实际意义。特别地，书中对光孤子（Optical Solitons）的形成、稳定性和在光纤中的传输特性进行了深入的剖析，强调了它们在克服色散限制方面的关键作用。在材料科学与光相互作用的部分，本书着重介绍了二维材料在光电子学中的革命性影响。石墨烯（Graphene）因其独特的狄拉克锥电子结构，表现出超宽带吸收和极快的载流子动力学，本书详细介绍了其在光电探测器和电光调制器中的集成方案。过渡金属硫族化合物（TMDs），如 $ ext{MoS}_2$ 和 $ ext{WSe}_2$，由于其本征的带隙结构，成为制备高效发光器件（LEDs）和偏振敏感探测器的理想候选者。我们对这些二维材料的激子（Exciton）物理、激子-极化子（Exciton-Polariton）的形成以及在微腔环境中的操控进行了细致的论述。本书的另一核心支柱是先进光通信与集成光子学。随着信息速率的持续增长，对高密度、低功耗光子集成电路（PICs）的需求日益迫切。我们系统地介绍了基于硅光子学（Silicon Photonics）的平台，包括如何利用SOI（Silicon-On-Insulator）衬底实现高效的波导、耦合器和调制器。书中对基于微环谐振器（MRR）的滤波器和多路复用/解复用器件的工作原理和性能优化策略进行了详尽的分析。此外，我们还探讨了如何利用非互易性（Non-reciprocity）原理，通过集成磁光效应或动态调制，实现光隔离器和光循环器的芯片级集成，这是构建复杂全光网络的关键技术。最后，本书延伸至高分辨率成像与传感的前沿探索。在衍射极限的限制下，传统光学成像面临瓶颈。本书介绍了超越衍射极限的成像技术，如近场扫描光学显微镜（NSOM）和基于结构光照明的超分辨技术，如STED（受激发射损耗）。在传感方面，我们分析了利用光纤布拉格光栅（FBG）和表面等离子体共振（SPR）原理实现高灵敏度环境监测和生物传感的方法。对于太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术，本书阐述了其在材料无损检测和化学成分识别中的优势，并讨论了如何通过优化发射和接收模块来拓宽其应用范围。本书的特点在于其跨学科的视野和对理论深度与工程实践相结合的强调。每一章节都穿插了大量图示和数学推导，旨在帮助读者建立起从基本光场理论到尖端器件实现的完整认知链条。我们力求以清晰、流畅的语言，将这些复杂的物理概念转化为可理解、可操作的知识体系，最终激发读者在光电前沿领域进行创新研究的灵感。