红外光电子

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化、电光转化、光光转化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化过程的认识，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。人们在深入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化都可能对应着光电器件及其应用，红外探测、红外光发射、非线性光学元件、红外传输是四大类典型的应用。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。

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
3.2.2HgCdTe体材料晶体生长070
3.2.3HgCdTe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低维结构量子效应102
3.4.1能带结构理论以及量子效应103
3.4.2量子结构中的光电特性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
6.1Ⅲ-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