慢光作為一種新的物理現(xiàn)象及其具有的潛在應用前景,在光學、材料學等領(lǐng)域越來越引起人們的重視。但是目前鮮有圖書專門論述此項熱門技術(shù)。由澳大利亞雙院院士、墨爾本大學Rodney S. Tucker教授編著的新作《Slow Light: Science and Applications》填補了這一空白。書中詳細介紹了慢光的基本理論,以及慢光在存儲、轉(zhuǎn)換、DOD、非線性光學等方面的潛在應用,并闡述了在原子介質(zhì)、半導體、光纖、光子結(jié)構(gòu)等不同介質(zhì)下的慢光原理。
適讀人群 :相關(guān)研究領(lǐng)域研究生及科研人員。
本書是一本全面介紹慢光基本原理、潛在應用和發(fā)展前沿的著作,其參編人員均為活躍在慢光領(lǐng)域的權(quán)wei學者,他們對這一令人興奮和迅速發(fā)展的領(lǐng)域做出了重要貢獻。本書可作為物理學、電子科學與技術(shù)、光電子技術(shù)、光學工程、光通信以及其他相關(guān)專業(yè)高年級本科生和研究生的參考書,同時對從事光通信、非線性光學、集成光學的科研人員來說也是一本非常有價值的讀物。
譯者序
慢光是指光脈沖在介質(zhì)中傳輸?shù)娜核俣刃∮谡婵罩械墓馑。?999 年哈佛大學的Hau等在《Nature》上發(fā)表了將光速減為17 m/s的實驗報道以來,慢光研究獲得了迅猛發(fā)展。一方面,慢光有很多重要應用,如信號延遲、光緩存、數(shù)據(jù)同步、慢光傳感、非線性光學器件等;另一方面,慢光對科學研究有著積極意義,如通過對慢光的研究可以加深人們對光與物質(zhì)相互作用本質(zhì)的理解,在慢光過程中所呈現(xiàn)出來的強非線性效應也為非線性光學開辟了新的研究領(lǐng)域。
美國約翰·霍普金斯大學Jacob B. Khurgin教授和澳大利亞墨爾本大學Rodney S. Tucker主編的《Slow Light:Science and Applications》一書,是一本全面介紹慢光的基本原理、潛在應用和發(fā)展前沿的著作。其參編人員也均為活躍在慢光領(lǐng)域的權(quán)wei學者,他們對這一令人興奮和迅速發(fā)展的領(lǐng)域做出了重要貢獻。本書內(nèi)容分為六部分:第一部分(第1~4章)介紹了不同介質(zhì)(包括原子蒸氣、半導體、光波導、光子晶體波導)中慢光的物理基礎(chǔ);第二部分(第5~7章)介紹了周期性光子結(jié)構(gòu)中的慢光;第三部分(第8~9章)介紹了光纖中的慢光;第四部分(第10~12章)介紹了慢光和非線性現(xiàn)象;第五部分(第13~14章)介紹了用來存儲光的動態(tài)結(jié)構(gòu);第六部分(第15~18章)介紹了慢光的應用?v觀全書,其內(nèi)容系統(tǒng)全面,理論體系嚴謹,注重理論與實踐的結(jié)合。本書可作為物理學、電子科學與技術(shù)、光電子技術(shù)、光學工程、光通信以及其他相關(guān)專業(yè)高年級本科生和研究生的參考書,同時對從事光通信、非線性光學、集成光學的科研人員來說也是一本非常有價值的讀物。
我們特此將它翻譯出來介紹給國內(nèi)讀者。翻譯工作是由天津大學和南開大學的老師們共同完成的,具體分工如下:天津大學的王肇穎翻譯了第1~4章和第16~18章,賈東方翻譯了第7章、第10~15章和索引,桑梅翻譯了第5章和第6章;南開大學的丁鐳翻譯了第8章和第9章。全書由賈東方審校統(tǒng)稿。
慢光科學與應用
譯者序
慢光作為一種高新技術(shù)和前沿技術(shù),將成為未來全光網(wǎng)絡(luò)中的核心技術(shù)。國外眾多高校和研究院所在該領(lǐng)域進行了大量研究,但離真正實用還有較長的距離,因此對國內(nèi)的研究人員來說是機遇與挑戰(zhàn)共存。我們希望本書中文版的出版,能起到拋磚引玉的作用,吸引國內(nèi)更多的研究人員關(guān)注這一前沿領(lǐng)域并對此做出自己的貢獻。
感謝華中科技大學出版社對翻譯工作的大力支持,特別要衷心感謝本書的策劃編輯徐曉琦和責任編輯余濤,沒有他們的辛勤付出,本書難以順利出版。
由于譯者學識所限,疏漏乃至錯誤在所難免,懇請廣大讀者及專家不吝賜教,提出修改意見,我們將不勝感激。
譯者
2016年10月
Rodney S. Tucker 墨爾本大學電子電氣工程學院榮譽教授,墨爾本大學電子工程系澳大利亞研究委員會超寬帶網(wǎng)絡(luò)研究中心(CUBIN)學術(shù)主任,澳大利亞科學院、工程院雙院院士,IEEE會士,OSA會士。Tucker教授在昆士蘭大學、加州大學伯克利分校、康奈爾大學、貝爾實驗室、HP實驗室都有任職。他是高速半導體激光領(lǐng)域的頂jian專家,因其在該領(lǐng)域的突出貢獻,IEEE激光和電光協(xié)會在2007年將Aron Kressel大獎授予了他。
目錄
第1章原子蒸氣中的慢光/1
1.1引言/1
1.2第一個慢光實驗/2
1.3電磁感應透明/3
1.4二能級系統(tǒng)/7
1.5色散管理/9
1.6結(jié)束語/11
第2章半導體中的慢光和快光/15
2.1引言/15
2.2基于量子阱中相干布居振蕩的慢光/18
2.3基于量子點中相干布居振蕩的慢光/23
2.4基于量子點中相干布居振蕩的室溫工作慢光/27
2.5基于增益區(qū)中相干布居振蕩和四波混頻的快光和慢光/32
2.6基于自旋相干的慢光方案/35
2.7總結(jié)/39
第3章光波導中的慢光/44
3.1基于受激散射的慢光/45
3.2相干布居振蕩/55
3.3空芯光纖中的電磁感應透明/58
3.4波長變換和色散/62
3.5結(jié)論/66
慢光科學與應用
目錄
第4章光子晶體波導中的慢光/73
4.1引言/73
4.2光子晶體如何產(chǎn)生慢光/75
4.3線性相互作用的增強/80
4.4腔和慢光波導的比較/81
4.5損耗/87
4.6耦合/89
4.7結(jié)論/91
第5章周期耦合諧振器結(jié)構(gòu)/95
5.1引言/95
5.2一般描述/96
5.3駐波諧振器/101
5.4一些實際考慮/107
5.5實驗進展/111
5.6結(jié)論/115
第6章諧振器慢光:新結(jié)構(gòu)、應用與權(quán)衡/122
6.1引言/122
6.2作為延遲線的垂直耦合諧振器光波導/124
6.3諧振器鏈中的干涉/129
6.4諧振器穩(wěn)定的振蕩器/131
6.5系統(tǒng)中具有離散頻譜的慢光/133
第7章無序光慢波結(jié)構(gòu):什么是慢光的速度/144
7.1引言:緊束縛光波導/144
7.2形式體系/149
7.3解的譜:一般原則/151
7.4耦合矩陣的特殊形式/152
7.5無序模型和ρ(ω)的計算/154
7.6無序結(jié)構(gòu)中慢光的速度/158
7.7場的局域化/163
7.8總結(jié)/168
第8章窄帶拉曼輔助光纖參量放大器中的慢光和快光傳輸/179
8.1引言/179
8.2理論模型/181
8.3實驗結(jié)果/197
第9章用受激布里淵散射實現(xiàn)慢光和快光
——一種高度靈活的方法/209
9.1單色光泵浦/211
9.2調(diào)制泵浦/219
9.3多泵浦/224
第10章非線性慢波結(jié)構(gòu)/233
10.1慢波結(jié)構(gòu)的基本原理/234
10.2非線性相位調(diào)制/238
10.3自相位調(diào)制和色散/241
10.4交叉相位調(diào)制/246
10.5非線性頻譜響應/249
10.6四波混頻/251
10.7調(diào)制不穩(wěn)定性/258
第11章慢光帶隙孤子/267
11.1引言/267
11.2背景知識/268
11.3實驗/274
11.4討論和結(jié)論/279
第12章慢光介質(zhì)中的相干控制與非線性波混頻/283
12.1引言/283
12.2基于慢光的非線性波混頻/293
第13章半導體量子阱和光學微諧振器中的光停止和光存儲/308
13.1引言/308
13.2線性光學響應/310
13.3能帶結(jié)構(gòu)/317
13.4布拉格間隔多量子阱中的光停止和光存儲/323
13.5結(jié)論/327
第14章通過耦合諧振器的動態(tài)調(diào)諧使光停止/331
14.1引言/331
14.2理論/332
14.3實驗進展/340
14.4展望和結(jié)束語/342
第15章慢光方案中的帶寬限制/349
15.1引言/349
15.2原子諧振/351
15.3光子諧振/355
15.4雙諧振原子慢光結(jié)構(gòu)/355
15.5雙諧振光子慢光結(jié)構(gòu)——級聯(lián)光柵/358
15.6可調(diào)諧雙諧振原子慢光結(jié)構(gòu)——電磁感應透明/363
15.7耦合光子諧振器結(jié)構(gòu)/369
15.8非線性光子慢光器件的色散限制/374
15.9結(jié)論/378
第16章基于慢光可調(diào)諧光延遲線的可重構(gòu)信號處理/383
16.1引言/383
16.2基于慢光的可調(diào)諧延遲線/385
16.3相位保持的慢光/395
16.4信號處理應用/401
16.5總結(jié)/408
第17章用于分組交換的慢光緩存器/418
17.1引言/418
17.2分組交換機結(jié)構(gòu)/419
17.3緩存器/421
17.4結(jié)論/438
第18章慢光在相控陣雷達波束控制中的應用/442
18.1引言/442
18.2雷達系統(tǒng)背景/445
18.3移相器波束成形中的斜視/447
18.4實時延遲波束成形要求/450
18.5總結(jié)/456
中英文術(shù)語對照/458