中外物理學精品書係·引進係列·半導體激光器：穩定性、失穩與混沌（第2版）（影印版） [Semiconductor Lasers:Stability,Instability and Chaos 2nd Edition] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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[日] 大坪順次 著

圖書標籤:

• 半導體激光器
• 激光物理
• 非綫性光學
• 混沌動力學
• 穩定性分析
• 光電子技術
• 物理學
• 引進圖書
• 學術著作
• 影印版

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301227862

版次：2

商品編碼：11323621

包裝：平裝

叢書名： 中外物理學精品書係

外文名稱：Semiconductor Lasers:Stability,Instability and Chaos 2nd Edition

開本：16開

齣版時間：2013-07-01

用紙：膠版紙##

內容簡介

　　《中外物理學精品書係·引進係列·半導體激光器：穩定性、失穩與混沌（第2版）（影印版）》內容豐富，涵蓋麵廣，可讀性強，其中既有對我國傳統物理學發展的梳理和總結，也有對正在蓬勃發展的物理學前沿的全麵展示；既引進和介紹瞭世界物理學研究的發展動態，也麵嚮國際主流領域傳播中國物理的優秀專著。

內頁插圖

目錄

1 Introduction
1.1 Chaos and Lasers
1.2 Historical Perspectives of Chaos in Semiconductor Lasers
1.3 Outline of This Book

2 Chaos in Laser Systems
2.1 Laser Model and Bloch Equations
2.1.1 Laser Model in a Ring Resonator
2.1.2 Light Emission and Absorption in Two-Level Atoms
2.1.3 Maxwell-Bloch Equations
2.2 Lorenz-Haken Equations
2.2.1 Lorenz-Haken Equations
2.2.2 First Laser Threshold
2.2.3 Second Laser Threshold
2.3 Classifications of Lasers
2.3.1 Classes of Lasers
2.3.2 Class C Lasers
2.3.3 Class B Lasers
2.3.4 Class A Lasers

3 Semiconductor Lasers and Theory
3.1 Semiconductor Lasers
3.2 Oscillation Conditions of Semiconductor Lasers
3.2.1 Laser Oscillation Conditions
3.2.2 Laser Oscillation Frequency
3.2.3 Dependence of Oscillation Frequency on Carrier Density
3.3 Derivation of Rate Equations
3.3.1 Gain at Laser Oscillation
3.3.2 Rate Equation for the Field
3.3.3 Line width Enhancement Factor
3.3.4 Laser Rate Equations
3.4 Linear Stability Analysis and Relaxation Oscillation
3.4.1 Linear Stability Analysis
3.4.2 Relaxation Oscillation
3.5 Langevin Noises
3.5.1 Rate Equations Including Langevin Noises
3.5.2 Langevin Noises
3.5.3 Noise Spectrum
3.5.4 Relative Intensity Noise （RIN）
3.5.5 Phase Noise and Spectral Linewidth
3.6 Modulation Characteristics
3.6.1 Injection Current Modulation
3.6.2 Intensity Modulation Characteristics
3.6.3 Phase Modulation Characteristics
3.7 Waveguide Models of Semiconductor Lasers
3.7.1 Index- and Gain-Guided Structures
3.7.2 Waveguide Models
3.7.3 Spatial Modes of Gain- and Index-Guided Lasers
3.7.4 Effects of Spontaneous Emission in Gain- and Index-Guided Lasers
3.7.5 Laser Types

4 Theory of Optical Feedback in Semiconductor Lasers
4.1 Theory of Optical Feedback
4.1.1 Optical Feedback Effects and Classifications of Optical Feedback Phenomena
4.1.2 Theoretical Model
4.2 Linear Stability Analysis for Optical Feedback Systems
4.2.1 Linear Stability Analysis
4.2.2 Linear Mode, and Stability and Instability in Semiconductor Lasers
4.2.3 Gain Reduction Due to Optical Feedback
4.2.4 Linewidth in the Presence of Optical Feedback
4.3 Feedback from a Grating Mirror
4.4 Phase-Conjugate Feedback
4.5 Incoherent Feedback and Polarization-Rotated Optical Feedback
4.5.1 Incoherent Feedback
4.5.2 Polarization-Rotated Optical Feedback
4.6 Filtered Feedback

5 Dynamics of Semiconductor Lasers with Optical Feedback
5.1 Optical Feedback from a Conventional Reflector
5.1.1 Optical Feedback Effects
5.1.2 Potential Model in Feedback Induced Instability
……
6 Dynamics in Semiconductor Lasers with Optical Injection
7 Dynamics of Semiconductor Lasers with Optoelectronic Feedback and Modulation
8 Instability and Chaos in Various Laser Structures
9 Chaos Control and Applications
10 Stabilization of Semiconductor Lasers
11 Stability and Bistability in Feedback Interferometers, and Their Applications
12 Chaos Synchronization in Semiconductor Lasers
13 Chaotic Communications in Semiconductor Lasers

前言/序言

好的，這裏是針對您的圖書《中外物理學精品書係·引進係列·半導體激光器：穩定性、失穩與混沌（第2版）（影印版）》不包含的，其他相關物理學或工程學領域圖書的詳細簡介： --- 1. 凝聚態物理與固體物理學前沿：超導材料的微觀理論與宏觀應用 本書聚焦於凝聚態物理學的核心領域之一——超導現象。 它深入探討瞭從布洛赫電子氣模型到BCS理論的建立過程，詳細闡述瞭電子-聲子相互作用在傳統超導（如鈮、鉛等）中的關鍵作用。 全書結構嚴謹，首先迴顧瞭宏觀的倫敦方程組和吉爾伯特-廷姆森（Ginzburg-Landau, GL）唯象理論，這是理解超導磁性行為和穿透深度的基礎工具。隨後，引入瞭微觀的超導機理，包括庫珀對的形成、準粒子激發譜的開環，以及能隙的性質。書中對近年來備受關注的高溫超導體（如銅氧化物和鐵基超導體）的電子結構和配對機製進行瞭專門的章節論述，力求揭示其超越傳統理論的復雜性。 在實驗技術方麵，本書詳述瞭角分辨光電子能譜（ARPES）在繪製超導電子態的費米麵結構中的應用，以及掃描隧道顯微鏡（STM）如何用於成像和探測局域態密度。對於實際應用，本書覆蓋瞭超導磁體（如MRI、加速器用磁體）、超導量子乾涉器件（SQUID）的工作原理及其在弱磁場精密測量中的獨特優勢。 不涉及內容： 本書不涉及激光物理、半導體能帶工程、光電子器件的動態不穩定性分析或混沌動力學理論在非綫性光學係統中的應用。其核心焦點完全集中在零電阻和完全抗磁性現象的理論物理基礎、材料特性與工程實現。 --- 2. 高級量子場論與標準模型：粒子物理學的數學框架 這是一部麵嚮高年級本科生和研究生的量子場論（QFT）教材， 旨在為讀者建立描述基本粒子及其相互作用的堅實數學和概念基礎。 本書從狹義相對論中的經典場論齣發，逐步引入狄拉剋場、剋萊因-戈登場，並詳細推導瞭它們在量子化過程中的對易關係和規範不變性原則。核心內容圍繞微擾論展開，重點講解瞭費曼圖的構造、微分散射截麵的計算，以及洛倫茲協變性在處理相對論效應中的重要性。拉格朗日密度作為描述物理係統的核心工具，在本書中得到瞭淋灕盡緻的展示，從電動力學的拉格朗日量到楊-米爾斯理論的基礎結構。 在深入章節中，本書探討瞭規範場論的關鍵概念，包括自發對稱性破缺（SSB）及其對質量起源的貢獻（如希格斯機製的初步介紹，但不涉及詳細的規範玻色子質量計算）。對於處理理論中的發散問題，本書提供瞭對重整化群（RG）的詳細介紹，解釋瞭如何通過有意義的物理截斷來處理紫外綫發散，確保瞭理論的可預測性。 不涉及內容： 本書的範圍嚴格限定在基本粒子物理和規範理論，完全沒有涉及半導體材料的能帶結構、固態器件物理、光與物質的相互作用（特彆是激光發射機製），以及非綫性動力學中的周期性振蕩或混沌行為分析。 --- 3. 經典電磁場與波導理論：麥剋斯韋方程組的工程應用 本書是一部側重於工程實踐和應用分析的電磁學專著， 它是理解射頻（RF）和微波工程的基礎讀物。 全書以麥剋斯韋方程組為起點，並從靜電場和靜磁場齣發，係統地推導瞭時變場中的邊界條件，這是分析所有電磁波傳播問題的基石。書中將大量篇幅用於傳輸綫理論，從集總元件模型到分布參數模型，詳細分析瞭史密斯圓圖在阻抗匹配中的應用，並解釋瞭反射係數、駐波比等關鍵參數的物理意義。 在波導理論部分，本書詳細分析瞭矩形波導、圓波導和介質波導（如光縴的簡化模型）中的TE、TM和TEM模式。重點在於計算截止頻率、模式的色散關係以及能量傳輸效率。對於高頻電路設計，書中還包括瞭對天綫理論的入門介紹，如偶極子天綫的輻射方嚮圖和輸入阻抗的初步分析。 不涉及內容： 本書的視角停留在經典電磁波的傳播和器件設計，不涉及量子力學效應（如載流子注入、受激輻射的量子理論），也未深入到半導體材料的能帶理論、載流子的輸運特性，更不觸及激光係統的動態穩定性分析或復雜的混沌方程求解。 --- 4. 半導體器件物理：從能帶到PN結的精細結構分析 這是一本專為電子工程和材料科學專業學生設計的半導體器件物理教材， 側重於理解半導體材料的本徵特性以及它們如何構築現代電子器件。 本書從晶體結構和能帶理論入手，詳細解釋瞭有效質量、密度函數以及本徵半導體的載流子濃度。隨後，章節深入探討瞭摻雜過程，區分瞭施主能級和受主能級，並計算瞭N型和P型半導體的費米能級位置。PN結的構建是本書的關鍵部分，它詳細分析瞭空間電荷區、內建電勢以及零偏、正嚮偏置和反嚮偏置下的伏安特性（I-V麯綫）。 對於進一步的器件應用，書中詳細描述瞭雙極性晶體管（BJT）的工作原理，包括擴散電流和漂移電流的相對重要性，以及晶體管的Ebers-Moll模型。對於場效應晶體管（FET），則著重分析瞭MOS結構中的界麵效應和電容-電壓（C-V）特性麯綫。書中對熱載流子效應和擊穿機製也有詳細的討論。 不涉及內容： 雖然本書討論瞭半導體，但其核心在於靜/直流工作點下的載流子輸運和穩態特性，完全沒有涉及光發射過程（如受激輻射）、激光腔的穩定性、係統反饋對光輸齣的影響，以及驅動激光器時可能齣現的非綫性動力學失穩和混沌現象。 --- 5. 非綫性動力學與突變理論：係統行為的定性分析 本書是一本經典的非綫性動力學導論， 旨在教授讀者如何使用幾何和拓撲工具來分析復雜係統的定性行為，而不必完全依賴解析解。 全書的核心是相空間分析。讀者將學習如何構造和解釋一階和二階自治係統的相平麵圖，識彆鞍點、節點、焦點、極限環等類型的奇點。書中詳細講解瞭李雅普諾夫穩定性理論，用以判斷係統的長期行為，並引入瞭霍普夫分岔和鞍結分岔等關鍵的定性轉變機製。 對於更復雜的情況，本書引入瞭混沌動力學的概念，特彆是對洛倫茲吸引子（Lorenz Attractor）的經典分析，展示瞭對初始條件的敏感依賴性（蝴蝶效應）和拓撲混閤性。冪級數展開方法和龐加萊截麵技術被用來識彆周期倍增和進入混沌的路徑。 不涉及內容： 本書的分析對象是抽象的動力學係統，雖然它討論瞭“失穩”和“混沌”，但其物理背景是通用的，不特指半導體激光器中的光子或載流子方程。它不包含任何關於半導體材料特性、能帶結構、激光器腔鏡設計、增益介質的激發過程，或光子動力學模型的具體推導。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在半導體行業從事器件研發的工程師，主要工作涉及高功率激光器的設計與製造。在實際工作中，我們經常會遇到激光器輸齣不穩定的問題，比如功率波動、光譜漂移、甚至是噪聲的增加，這些都會直接影響到我們産品的性能和可靠性。很多時候，我們隻能依靠經驗進行調整，對於背後的物理機製並沒有非常深入的理解。我們知道，半導體激光器的穩定性是一個非常復雜的問題，涉及到腔內光場、載流子動力學、溫度效應、甚至是一些微小的結構缺陷等等。而“失穩”和“混沌”這兩個詞，聽起來就與我們工作中遇到的許多棘手問題息息相關。我希望能在這本書中找到對這些現象的深入解釋，瞭解導緻半導體激光器失穩的具體原因，以及混沌現象在激光器中是如何産生的，它對激光器的輸齣有什麼影響。我非常期待這本書能夠提供一些理論上的指導，幫助我們更好地理解和解決實際工程中遇到的關於激光器穩定性的難題，甚至能夠啓發我們開發齣更具創新性的激光器設計方案。

評分☆☆☆☆☆

我最近在進行一項關於激光通信的課題研究，其中涉及到一些高性能激光器的選擇和優化問題。在查找相關文獻時，反復齣現“半導體激光器”這個關鍵詞，而且很多高級的性能指標，比如穩定性、瞬態響應、甚至是一些非綫性效應，都對通信的誤碼率和傳輸效率有著至關重要的影響。我之前對半導體激光器的瞭解主要停留在比較基礎的p-n結工作原理和輸齣光譜的簡單描述上。但是，隨著研究的深入，我逐漸意識到，要真正理解和設計齣滿足特定需求的激光器，必須深入瞭解其內部復雜的動力學行為。特彆是“穩定性、失穩與混沌”這些概念，聽起來就比單純的“輸齣功率”和“波長”要復雜得多，也更具挑戰性。我希望這本書能夠詳細闡述半導體激光器在不同工作狀態下的穩定性是如何實現的，又會在哪些條件下發生失穩，以及這種失穩可能導緻哪些有趣的非綫性現象，比如混沌。我非常好奇，這些理論上的“失穩”和“混沌”是否能在實際的激光器設計中被巧妙地利用，或者至少需要被有效避免。這本書的齣現，仿佛為我解決實際研究中的一些瓶頸提供瞭理論指導的可能性，我希望能從中找到解決問題的關鍵思路，哪怕隻是對我以往認知的顛覆和拓展，也是巨大的收獲。

評分☆☆☆☆☆

在我的認知裏，物理學研究的魅力在於它能夠揭示自然界最本質的規律，並將這些規律應用到解決實際問題中。半導體激光器作為現代科技中不可或缺的一部分，其背後必然蘊含著深刻的物理原理。我之前接觸過一些關於激光器理論的書籍，但感覺它們更多地集中在單一的方麵，比如增益理論或者腔體光學。然而，我一直認為，一個完整的理論體係應該能夠描述事物從穩定到失穩，再到更復雜動態過程的演變。這本書的標題《半導體激光器：穩定性、失穩與混沌》恰好滿足瞭我對這種係統性理解的渴望。我非常想知道，在這本書裏，作者是如何將半導體激光器的基本工作原理與非綫性動力學聯係起來的。特彆是“失穩”和“混沌”這兩個詞，讓我聯想到許多物理學中的經典問題，比如蝴蝶效應、分形等等。我希望通過閱讀這本書，能夠理解這些復雜的概念是如何體現在半導體激光器這個具體器件中的，它們對激光器的性能和應用有什麼樣的影響。這不僅是對一個具體器件的深入瞭解，更是對物理學研究方法和思想的一次學習。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就給我一種沉甸甸的學術感，厚實的紙張和精美的裝幀，一看就知道是精心製作的。我一直對半導體激光器這個領域很感興趣，但又覺得它既是前沿的科學研究，又充滿瞭工程應用的潛力，很難找到一本既能深入理論又能兼顧實踐的入門讀物。之前看過一些國內的教材，感覺要麼過於理論化，公式推導繁瑣，讓人望而卻步；要麼過於工程化，對背後的物理原理講解不夠透徹，讓人知其然不知其所以然。所以當我在書店看到這本《中外物理學精品書係·引進係列·半導體激光器：穩定性、失穩與混沌（第2版）（影印版）》時，簡直是眼前一亮。從書名來看，它似乎覆蓋瞭半導體激光器最核心的幾個方麵：穩定性的基礎、失穩帶來的挑戰以及混沌現象的探索。特彆是“混沌”這個詞，聽起來就充滿瞭神秘感和挑戰性，讓人對書中可能揭示的非綫性動力學在激光器中的應用充滿期待。而且是影印版，這意味著它很大程度上保留瞭原著的風貌，能夠接觸到原汁原味的學術思想，這一點對於我這種希望深入理解某個領域的研究者來說，是非常寶貴的。我迫不及待地想翻開它，看看裏麵的內容是否真的如我所期望的那樣，能夠為我打開一扇通往半導體激光器深層世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

作為一個剛剛踏入光電子領域的學生，我對半導體激光器充滿瞭好奇。在課堂上，老師們介紹瞭一些基礎的半導體激光器原理，比如泵浦、增益、閾值等等，但感覺很多東西隻是點到為止，並沒有深入講解。尤其是在討論激光器的性能時，經常會提到“穩定性”這個問題，有時也會聽到關於“模式競爭”和“噪聲”的討論，這些都讓我感到有些睏惑。我不知道這些概念之間有什麼內在聯係，也不知道它們是如何影響激光器的最終性能的。當我看到這本《半導體激光器：穩定性、失穩與混沌》時，我被它的標題深深吸引住瞭。“穩定性”是我想瞭解的，“失穩”和“混沌”則充滿瞭探索的樂趣。我猜想，這本書應該會從物理學的基本原理齣發，詳細地解釋半導體激光器是如何工作的，然後在不同的工作條件下，它會錶現齣怎樣的行為。特彆是“失穩”和“混沌”這兩個部分，我非常期待能看到關於激光器內部那些看似混亂但又遵循一定規律的動態過程的描述。我希望這本書能用一種清晰易懂的方式，把我從對半導體激光器性能的模糊認識，引導到對其深層動力學機製的深刻理解。