聲光原理與聲光器件

聲光原理與聲光器件

图书基本信息
出版时间:2011-8
出版社:科學出版社
作者:俞寬新
页数:401
书名:聲光原理與聲光器件
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聲光原理與聲光器件

内容概要
俞寬新等的《聲光原理與聲光器件》分成四個部分。第一部分由前三章組成,介紹聲光技術所需入門理論基礎,包括晶體基本知識、晶體光學、體波與表面波晶體聲學、導波光學、光縴光學等;第二部分由第4章組成,介紹聲光學理論的核心內容,即按照參量互作用概念建立起來的聲光互作用耦合波方程理論;第三部分由第5章至第7章組成,介紹聲光器件的設計方法,包括各類體波聲光器件,如聲光偏轉器、聲光調制器、多頻聲光器件、可調諧聲光濾光器、聲電光器件和表面波聲光器件,體波和表面波換能器的性能與設計方法;第四部分由第8章組成,介紹聲光器件的應用,包括在激光顯示記錄系統、激光諧振腔、光信號處理、光計算、光探測以及軍事上的應用。本書力求理論上的系統性、技術上的創新性、應用上的實用性。
《聲光原理與聲光器件》可供光學與聲學科研人員,光電子技術、光通信技術、激光技術、聲表面波技術領域的科技人員,高等院校應用物理、光學、信息光電子等專業的師生參考。
作者简介
俞寬新
教授,博士生導師,1968年大學本科畢業,1982年獲理學碩士學位,1990年獲理學博士學位,現為北京工業大學應用數理學院教授,長期從事聲光器件與聲光信號處理的科研、開發、教學工作,主持和參加國家自然科學基金等項目10余項,發表論文130余篇,其中被SCl、EI收錄約60篇,主編教材3部,專著1部,獲國家發明專利3項,獲北京市科技進步獎1次,國際光學工程學會及中國光學學會會員,《北京工業大學學報》編委。
丁曉紅
理學碩士,北京工業大學數理學院副教授,長期從事大學物理教育教學和科學研究工作,主要科研方向為聲光信號處理與光通信技術,近幾年發表教學科研論文20余篇,曾獲北京市科技進步二等獎。
龐兆廣 理學博士,現為河北師範大學物理系副教授,碩士生導師,主要研究方向為聲光信號處理與光通信技術、納米光學與‘技術。
书籍目录
《光學與光子學叢書》序
“北京工業大學‘211工程’專著出版項目”總序
前言
第1章 晶體的物理性質
1.1 晶體的對稱性質
1.1.1 晶體的基本概念
1.1.2 晶體的對稱性
1.1.3 晶體對稱操作的坐標變換矩陣
1.1.4 晶體的分類
1.2 描述晶體物理性質的張量
1.2.1 張量的基本概念
1.2.2 張量的縮並運算
1.2.3 張量的坐標變換
1.2.4 二階對稱張量
1.2.5 晶體對稱性對物理性質的影響
1.3 晶體的光學性質
1.3.1 晶體中的光波與光線-
1.3.2 晶体光学基本方程——菲涅尔方程
1.3.3 晶体光学性质的几何表示方法——折射率曲面与折射率椭球
1.3.4 晶體的旋光現象
1.3.5 常用聲光晶體的光學性質
1.4 晶體的體波聲學性質
1.4.1 應力與應變
1.4.2 胡克定律
1.4.3 體波聲學基本方程
1.4.4 常用聲光晶體的體波聲學性質
1.5 晶體的壓電性質
1.5.1 壓電效應
1.5.2 壓電增勁體波聲學基本方程
1.5.3 鈮酸鋰晶體的壓電性能
1.6 晶體的表面波聲學性質
1.6.1 表面波聲學基本方程
1.6.2 壓電增勁表面波聲學基本方程
1.6.3 常用壓電晶體的表面波聲學性質
參考文獻
第2章 平面波導的光學性質
2.1 光在界面上的反射與透射
2.1.1 菲涅爾公式
2.1.2 反射率與透射率
2.1.3 反射光與透射光波的偏振特性
2.1.4 全反射與全透射現象
2.1.5 反射率曲線
2.2 平面波導的傳光特性
2.2.1 集光本領
2.2.2 幾何程長與反射次數
2.2.3 時延差
2.3 平面波導的諧振方程
2.3.1 導光模諧振方程
2.3.2 導光模特征
2.4 平面波導的波動理論
2.4.1 導光模波動方程
2.4.2 對稱平面波導的波動理論
2.4.3 非對稱平面波導的波動理論
參考文獻
第3章 光縴波導的光學性質
3.1 光縴基本知識
3.2 均勻折射率型光縴的傳光特性
3.2.1 子午光線的傳光特性
3.2.2 斜光線的傳光特性
3.3 均勻折射率型光縴的波動理論
3.3.1 模式場分布函數
3.3.2 模式方程
3.4 均勻折射率型弱導光縴的模式特征
3.4.1 場分布函數及模式方程
3.4.2 模式簡並
3.5 均勻折射率型弱導光縴的LP線偏振模
3.5.1 截止頻率
3.5.2 單模工作條件
3.5.3 傳播常數的圖解法
3.5.4 模容量
3.5.5 色散特性
參考文獻
第4章 聲光互作用耦合波方程理論
4.1 聲光效應與電光效應
4.1.1 聲光效應
4.1.2 電光效應
4.2 參量互作用基本方程
4.3 體波聲光效應耦合波方程理論
4.3.1 一維聲光效應耦合波方程
4.3.2 正常聲光效應衍射效率
4.3.3 反常聲光效應衍射效率
4.3.4 多維聲光效應耦合波方程理論
4.4 體波聲電光效應耦合波方程理論
4.4.1 一維聲電光效應耦合波方程理論
4.4.2 多維聲電光效應耦合波方程理論
4.5 表面波聲光效應耦合波方程理論
4.5.1 表面波聲光效應耦合波方程
4.5.2 表面波聲光效應衍射效率
4.6 表面波聲電光效應耦合波方程理論
4.7 表面波光縴聲光效應耦合波方程理論
4.7.1 光縴耦合模方程
4.7.2 表面波光縴聲光效應耦合波方程
4.7.3 表面波光縴聲光效應衍射效率
參考文獻
第5章 體波聲光器件的設計
5.1 布拉格聲光器件的工作原理
5.1.1 進入布拉格衍射區的標準
5.1.2 布拉格聲光效應衍射效率
5.1.3 布拉格聲光互作用幾何關系
5.1.4 布拉格帶寬
5.2 聲光偏轉器的主要性能指標
5.2.1 掃描特性
5.2.2 可分辨點數
5.2.3 偏轉速度
5.2.4 速度容量積
5.3 正常聲光偏轉器的設計
5.3.1 正常聲光偏轉器的設計步驟
5.3.2 單片結構正常聲光偏轉器的設計
5.3.3 超聲跟蹤正常聲光偏轉器的設計
5.4 反常聲光偏轉器的設計
5.4.1 單片結構反常聲光偏轉器的設計
5.4.2 超聲跟蹤反常聲光偏轉器的設計
5.5 聲光調制器的設計
5.5.1 聲光調制器的主要性能指標
5.5.2 影響聲光調制器性能的因素
5.5.3 聲光調制器的設計方法
5.6 多頻聲光器件的設計
5.6.1 多頻聲光效應的互調光
5.6.2 多頻聲光器件的設計
5.7 可調諧聲光濾光器的設計方法
5.7.1 可調諧聲光濾光器的性能指標
5.7.2 可調諧聲光濾光器的設計方法
5.8 聲電光器件的設計方法
5.8.1 一維聲電光效應最佳工作模式
5.8.2 二維聲電光效應最佳工作模式
參考文獻
第6章 體波聲光器件壓電換能器的設計方法
6.1 壓電換能器的瑪森等效電路
6.1.1 壓電換能器的阻抗矩陣
6.1.2 壓電換能器的瑪森等效電路
6.2 壓電換能器的傳遞矩陣
6.2.1 壓電換能器的特征參數
6.2.2 壓電換能器的傳遞矩陣
6.3 壓電換能器的頻率特性
6.3.1 壓電換能器輸入阻抗與輸入導納
6.3.2 壓電換能器損耗
6.4 壓電換能器鍍膜結構與厚度的確定
6.4.1 36°Y切LN/PM聲光器件
6.4.2 X切LN/TeO2聲光器件
6.5 壓電換能器的設計、工藝與測試
參考文獻
第7章 表面波聲光器件的設計方法
7.1 叉指換能器的網絡矩陣
7.1.1 叉指換能器的結構與特性參數
7.1.2 叉指換能器的網絡矩陣
7.2 叉指換能器的頻率特性
7.2.1 叉指換能器的輸入導納
7.2.2 叉指換能器損耗
7.3 表面波聲光器件的設計方法
7.3.1 表面波聲光器件的性能指標
7.3.2 表面波聲光器件的設計
參考文獻
第8章 聲光器件的應用
8.1 聲光器件在激光顯示與記錄系統中的應用
8.1.1 激光傳真與激光印刷
8.1.2 激光尋址
8.1.3 激光打印
8.1.4 激光電視
8.2 聲光器件在激光器諧振腔內的應用
8.2.1 聲光調Q激光器
8.2.2 聲光鎖模激光器
8.2.3 腔倒空激光器
8.2.4 穩功激光器
8.3 聲光器件在光信號處理中的應用
8.3.1 聲光頻譜分析器
8.3.2 聲光相關器
8.4 聲光器件在光計算中的應用
8.4.1 聲光數字乘法器
8.4.2 聲光向量乘法器
8.4.3 聲光矩陣乘法器
8.5 聲光器件在光探測中的應用
8.5.1 倒聲速圖的測量
8.5.2 聲光優值的測定
8.5.3 聲場分布的測定
8.6 聲光器件在軍事中的應用
8.6.1 聲光器件在雷達中的應用
8.6.2 聲光器件在光縴傳感器中的應用
8.7 聲光器件的其他應用
8.7.1 聲光調頻器的應用
8.7.2 聲光濾光器的應用
參考文獻
附錄A 常用對稱操作的坐標變換矩陣
附錄B 晶體的物理性質矩陣形式
B.1 聲光系數和勁度系數矩陣的形式(32個晶類)
B.2 電光系數矩陣和壓電系數矩陣的形式(20個晶類)
B.3 介電系數矩陣的形式(7個晶系)
附錄C 晶體的聲光系數和電光系數
C.1 聲光系數
C.2 電光系數
附錄D 重要聲光材料的物理性質
附錄E 聲光器件的特征長度
附錄F 重要壓電材料的物理性質
附錄G 重要鍍膜材料的聲學性質

章节摘录
第1章 晶體的物理性質體波聲光器件中使用的聲光互作用介質和電聲換能器、表面波聲光器件中使用的襯底都是晶體,因此在研究聲光互作用原理與聲光器件的設計制作前,有必要先了解有關晶體的一些基本知識。本章介紹晶體的對稱性、晶體的光學性質、晶體的體波和表面波聲學性質、晶體的壓電性質等。1.1 晶體的對稱性質1.1.1 晶體的基本概念晶體與氣體、液體以及非晶質固體的最本質的區別就是它在結構上具有長程有序性。組成晶體的最小單位稱為基元,它可以是分子、原子、離子或原子團。晶體就是由基元近似無限地、周期性地重復排列所構成的。在基元中任選一個幾何點,稱之為陣點。這些陣點在空間周期性排列所組成的格子稱為空間點陣。從點陣中任意一個陣點出發,向它鄰近的陣點作出3個不相平行的矢量a、b、c,這3個矢量就是陣點在這些方向上的重復周期,並稱為基矢。晶體學中,通常把這3個基矢選作坐標軸,分別用a、b、c表示,以這3個基矢為稜,構成一個單位平行六面體,稱為晶胞,如圖1.1所示.晶胞的3個稜長稱為軸單位,記為a0、b0、c0.各晶軸之間的夾角稱為軸角,用.、–、°表示.a0、b0、c0、.、–、°是表征晶胞形狀和大小的一組參數,稱為晶胞參數或格子參數。可以將晶胞與基元的關系寫成︰單位平行六面體+基元=晶胞所以晶胞是能反映整個晶體結構特征的最小單位.晶體是基元按空間點陣規律排列形成的,盡管由于空間點陣類型的不同和基元的差別,造成了無數種不同的晶體結構,但空間點陣規律仍是一切晶體所共同遵循的。
编辑推荐
《聲光原理與聲光器件》的宗旨是對聲光技術這幾十年的發展作個總結,試圖全面系統地闡述聲光器件的工作原理、設計方法、制作工藝、性能測試以及實際應用。希望《聲光原理與聲光器件》能對從事光電子技術、光通信技術、激光技術、聲表面波技術的科研人員和大專院校應用物理、光學、信息光電子等專業的師生有所裨益。聲光器件從發明至今已有近八十年歷史,聲光理論的研究與聲光器件的研制已經逐步形成系統。但是迄今為止,國內的聲光專著只有徐介平所著的《聲光器件的原理、設計與應用》一書,而且是20世紀80年代初出版,已遠遠不能滿足現在讀者的需求,聲光專著的現狀與其學術地位極不相稱。


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评论与打分
  •     貨運太慢,書還可以。
  •     作為第一個評審人,我謹慎的給4分。
    國內有關《聲光》方面的教材不多,這本書比較新穎,介紹的內容具體且豐富。
    對本科生來講,這本書可能顯得太專業;
    對研究生而言,這本書是比較基礎的,但還是有參考價值的。
  •     很好,內容,書本質量都很好
  •     書寫得不錯,銷售商賣的書質量也不錯