红外光电子

作者：褚君浩,沈宏

书号：9787030666970

科学出版社，2020-11-01

索书号：TN2/Y357/2

本书主要介绍红外光电子物理研究的基本原理和技术，论述红外功能物质系统中光电转换、电光转换、光光转换过程及其规律和控制方法的研究，讨论人们对自然界物质运动形态转换过程的认识，这既是器件研制的基础，又是红外功能材料设计与制备的指导。人们在研究红外功能物质材料及其异质结、低维系统光电子物理过程的微观机制的基础上，深入研究光电激发和转换、电光激发和转换、光光激发和转换，包括现象、效应、规律以及各类器件应用。由于物质中每一种光电间相互转换都可能对应着光电器件及其应用，对这些红外光电器件物理的研究，以及器件的设计、制备、性能提高及其应用，构成红外光电子物理和技术科学体系。书中对于当前人们关注的重要器件及其应用，如大规模红外焦平面、中红外波段激光器、红外非线性器件、红外单光子探测器、太赫兹器件等都有论述。

目录

丛书序

前言

第1章 红外光电子概论 001

1.1 红外线的发现 001

1.2 红外线的本质 002

1.3 红外技术发展历程 004

1.4 红外光电子 007

1.4.1 红外物理规律 007

1.4.2 红外材料平台 008

1.4.3 红外功能器件 009

1.4.4 红外技术应用 010

第2章 红外物理 011

2.1 光学基础 011

2.1.1 光的特性 012

2.1.2 光的本质 012

2.1.3 光的产生 014

2.1.4 热辐射 015

2.1.5 激光 018

2.1.6 光在媒质中的传播及转换 019

2.2 固体中的光效应 022

2.2.1 光电导效应 023

2.2.2 光伏效应 028

2.2.3 光电子发射 035

2.2.4 光扩散效应 036

2.2.5 光磁电效应 036

2.2.6 光子牵引效应 037

2.2.7 光热电效应 038

2.3 电光转换 038

2.3.1 红外辐射度量学 039

2.3.2 同步辐射光源 041

2.3.3 自由电子激光器 044

2.3.4 半导体低维系统的电光转换过程 046

2.4 光光转换 046

2.4.1 红外光在大气中的传输 047

2.4.2 红外吸收光谱 048

2.4.3 红外荧光光谱 050

2.4.4 红外拉曼光谱 050

2.4.5 红外偏振光谱 051

2.5 根据应用领域划分的相关学科 053

2.5.1 红外材料物理 053

2.5.2 红外天文学 053

2.5.3 红外大气物理 054

2.5.4 红外生物物理 056

第3章 红外功能材料 058

3.1 红外光学材料 058

3.1.1 使用正确材料的重要性 058

3.1.2 红外光学晶体 063

3.1.3 非线性光学晶体 064

3.1.4 红外光学玻璃 065

3.1.5 红外光学陶瓷 065

3.1.6 红外光学塑料 065

3.2 窄禁带半导体 065

3.2.1 窄禁带半导体物理的发展 065

3.2.2 HgCdTe体材料晶体生长 070

3.2.3 HgCdTe薄膜材料生长 072

3.2.4 窄禁带半导体的能带结构 074

3.3 铁电材料 079

3.3.1 基本特性 080

3.3.2 主要铁电材料分类 084

3.3.3 铁电材料的制备 092

3.4 低维结构量子限制效应 102

3.4.1 能带结构理论以及量子限制效应 103

3.4.2 量子限制结构中的光电特性 106

3.4.3 二维材料 117

第4章 红外器件 120

4.1 红外器件概述 120

4.2 红外探测器 122

4.2.1 红外探测原理 122

4.2.2 红外焦平面器件 133

4.2.3 单光子探测器 138

4.2.4 太赫兹探测器 146

4.3 红外发光器件 147

4.3.1 传统红外光源 147

4.3.2 红外发光二极管 150

4.3.3 红外激光器 152

4.3.4 太赫兹光源 160

4.4 红外光学元件 162

4.4.1 红外透镜和反射镜 162

4.4.2 红外滤光片 163

4.4.3 红外偏振片 165

4.4.4 红外光纤 165

4.4.5 电光调制器 168

第5章 红外光电应用 171

5.1 测温应用 175

5.1.1 概述 175

5.1.2 测温原理简介 177

5.1.3 测温方法 179

5.2 热成像技术 180

5.2.1 红外热像仪 180

5.2.2 红外热像应用场景 181

5.3 红外遥感 186

5.3.1 航天遥感 186

5.3.2 航空遥感 193

5.3.3 红外成像光谱 194

5.4 红外隐身 205

5.4.1 红外隐身材料 207

5.4.2 红外隐身应用 211

5.4.3 红外隐身技术的发展趋势 212

第6章 红外光电子发展趋势 214

6.1 Ⅲ-V族红外探测器技术成为发展重点 214

6.2 近红外／短波红外、石墨烯等新型红外探测器技术成为发展热点 215

6.3 通过灵活的功能集成和组合，提高部队的作战效能和战场适应性 216

6.4 重视数字信号处理技术开发和利用，提高目标识别能力 217

6.5 推进广域持久监视技术开发，实现全景式感知 219

6.6 积极推动产业整合和内外协作，全面提升竞争力 220

6.7 调整产品经营策略，积极挖掘民品市场需求 220

参考文献 222