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納米集成光學器件及納系統技術

  • 作者：張彤|責編:張煦
  • 出版社：東南大學
  • ISBN：9787576610949
  • 出版日期：2024/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：185
人民幣：RMB 96 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是江蘇省「十四五」期間重點圖書出版規劃項目之一，收集並整理了納米光電子學領域的最新進展，特別是基於納米結構或納米材料的有源／無源器件、納集成系統的研究及其在各領域中的應用。內容涵蓋了納米尺度下光與物質相互作用、新製造工藝、納光電子學、納系統學等領域的多種光電子器件。
    本書共分八章。第一章導波光學基礎；第二章納米光波導及器件應用；第三章納米結構中的諧振效應；第四章超材料；第五章表面等離激元增強的光與物質相互作用；第六章納米集成光學器件工藝方法；第七章納系統；第八章等離激元納米結構在光電子領域的進展及應用。
    本書可供光學及物理專業的本科生、研究生及相關研究人員閱讀參考。
作者介紹
張彤|責編:張煦
    張彤，東南大學電子科學與工程學院教授，博士生導師。2005年入選教育部「新世紀優秀人才支持計劃」，主要研究領域包括等離激元學、納米光子學、微納光電集成器件及系統、光學慣性感測器件技術等領域。2007年3月至2008年2月作為「華英學者」前往美國哈佛大學應用科學學院(SEAS)納米光子學實驗室訪問學習一年，期間主要從事等離激元學方面的研究工作。是國內較早開展表面等離激元研究的學者之一，並在該領域取得了較為豐富的研究成果。圍繞金屬表面等離激元波導的亞波長光傳輸特性，高局域光強密度特性等，提出了多種具有顯著創新意義的新器件和新波導結構，在金屬納米光學材料及薄膜的可控製備和光學特性方面開展了眾多研究，報道了多種納米材料合成技術，如納米樹枝、納米鏈等，研究了金屬等離激元功能薄膜的化學自組裝製備技術，並應用在光伏、光學感測等領域。研究成果發表在國際光子學領域的高水平學術期刊上，並多次被國際同行引用和評價。     先後承擔國家自然科學基金項目、教育部博士點基金項目、國防創新項目、國防預先研究項目、預研基金項目、國防863項目等共20余項科研項目。發表論文50余篇，授權美國發明專利4項，授權中國發明專利25項，授權中國實用新型專利近10項。
目錄
第一章  導波光學基礎
  1.1  電磁波的傳導
    1.1.1  光的反射、折射
    1.1.2  波動方程
    1.1.3  導波模式理論
  1.2  模式耦合理論
    1.2.1  導模耦合
    1.2.2  輻射模與導模的耦合
  1.3  光學衍射極限
第二章  納米光波導及器件應用
  2.1  波導的光學衍射極限
  2.2  納米光波導的特性
    2.2.1  表面等離極化激元波導
    2.2.2  混合模式的表面等離激元波導
    2.2.3  納米狹縫波導
    2.2.4  高折射率差介質納米光波導
    2.2.5  亞波長光柵波導
  2.3  結論
第三章  納米結構中的諧振效應
  3.1  納米尺度的諧振與散射效應概述
    3.1.1  納米尺度的諧振效應
    3.1.2  納米結構中的散射、吸收和消光
  3.2  局域表面等離激元共振
    3.2.1  金屬的介電係數模型
    3.2.2  表面等離激元納米結構中的散射、吸收和消光
    3.2.3  表面等離激元局域場增強效應
  3.3  表面等離激元晶格共振
  3.4  磁諧振介質納米結構
第四章  超材料
  4.1  左手材料
    4.1.1  左手材料的基本概念
    4.1.2  左手材料的典型特性
    4.1.3  左手材料的光學應用
  4.2  超表面
    4.2.1  超表面的基本概念
    4.2.2  超表面的光學理論
    4.2.3  超表面的光學應用
第五章  表面等離激元增強的光與物質相互作用
  5.1  近場局域效應
    5.1.1  基本原理
    5.1.2  表面等離激元增強發光
    5.1.3  表面等離激元增強的拉曼效應
  5.2  光熱效應
    5.2.1  表面等離激元微納結構與光子相互作用的物理過程
    5.2.2  光熱效應
  5.3  熱電子效應
  5.4  總結與展望
第六章  納米集成光學器件工藝方法
  6.1  薄膜製備工藝
    6.1.1  真空蒸發沉積技術

    6.1.2  濺射沉積技術
    6.1.3  化學氣相沉積技術
    6.1.4  等離子體增強化學氣相沉積技術
    6.1.5  薄膜外延生長技術
  6.2  微納圖形加工技術
    6.2.1  電子束光刻技術
    6.2.2  聚焦離子束刻蝕技術
    6.2.3  飛秒激光加工技術
    6.2.4  紫外光刻技術
    6.2.5  超衍射光學光刻技術
  6.3  基於「自下而上(bottom-up)」技術的納米集成光學器件製備工藝
    6.3.1  隨機組裝
    6.3.2  自組裝
    6.3.3  定向自組裝
    6.3.4  選擇和后處理
    6.3.5  DNA 模板摺紙技術
    6.3.6  介電電泳技術
    6.3.7  納米操縱技術
  6.4  典型的納米集成光學器件
  6.5  總結與展望
第七章  納系統
  7.1  基於感測應用的納系統
  7.2  基於通信應用的納系統
  7.3  其他應用
  7.4  未來展望
第八章  等離激元納米結構在光電子領域的進展及應用
  8.1  等離激元納米結構在成像技術中的應用
    8.1.1  靜態著色的等離激元結構
    8.1.2  等離激元顏色的動態控制
  8.2  等離激元太陽能電池薄膜器件
  8.3  等離激元紅外-太赫茲探測器件
  8.4  其他應用

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