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半導體雷射廣泛的存在於今日高度科技文明的生活中，如光纖通信、高密度光碟機、雷射印表機、雷射電視、雷射滑鼠、雷射舞台秀甚至雷射美容與醫療、軍事等不勝枚舉之應用都用到了半導體雷射。半導體雷射的實現可以說是半導體科技與光電科技的智慧結晶，同時也對人類社會帶來無與倫比的便利與影響。本書沿續「半導體雷射導論」由淺入深的介紹半導體雷射基本操作原理與設計概念，內容涵蓋了不同半導體雷射的構造與光電特性，以及半導體雷射的製程與信賴度，可為大(專)學四年級以及研究所一年級相關科系的學生與教師，提供有系統的學習半導體雷射的教科書，本書亦適用於想要深入了解半導體雷射的專業人員。
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第一章 半導體雷射基本操作原理
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1.1 雙異質接面
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1.2 半導體光增益與放大特性
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1.3 半導體雷射震盪條件
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1.3.1 振幅條件
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1.3.2 相位條件
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1.4 速率方程式與雷射輸出特性
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1.5 多縱模雷射頻譜
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本章習題
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參考資料
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第二章 半導體雷射結構與模態
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2.1 半導體雷射之垂直結構
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2.1.1 雙異質結構波導之模態
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2.1.2 光學侷限因子
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2.1.3 傳遞矩陣法解一維任意結構波導之模態
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2.2 橫面二維結構與模態
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2.2.1 半導體雷射之横面二維結構
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2.2.2 等效折射率法求二維模態
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2.2.3 有限差分法解二維模態
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2.3 遠場發散角
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本章習題
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參考資料
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第三章 半導體雷射動態特性
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3.1 小信號響應
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3.1.1 弛豫頻率與截止頻率
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3.1.2 非線性增益飽和效應
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3.1.3 高速雷射調制之設計
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3.1.4 小信號速率方程式之暫態解
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3.2 大信號響應
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3.2.1 導通延遲時間
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3.2.2 大信號調制之數值解
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3.3 線寬增強因子與啁啾
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3.3.1 頻率啁啾與頻率調制
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3.3.2 半導體雷射之發光線寬
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3.4 相對強度雜訊
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本章習題
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參考資料
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第四章 垂直共振腔面射型雷射
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4.1 垂直共振腔面射型雷射的發展
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4.2 布拉格反射鏡
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4.2.1 傳遞矩陣
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4.2.2 穿透深度
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4.2.3 布拉格反射鏡結構設計
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4.3 垂直共振腔面射型雷射之特性
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4.3.1 閾值條件
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4.3.2 溫度效應
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4.3.3 微共振腔效應
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4.3.4 載子與光學侷限結構
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4.4 長波長垂直共振腔面射型雷射
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4.4.1 長波長面射型雷射的發展
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4.4.2 主動層材料的選擇
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4.4.3 DBR的組成
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4.5 藍紫光垂直共振腔面射型雷射
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本章習題
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參考資料
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第五章 DFB與DBR雷射
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5.1 DFB雷射簡介與雷射結構
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5.2 微擾理論
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5.3 耦合模態理論
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5.3.1 光柵結構中的反正耦合
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5.3.2 有限長度光柵結構的反射與穿透
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5.4 DFB雷射之特性
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5.4.1 DFB雷射振盪條件之解析
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5.4.2 傳遞矩陣法計算DFB雷射之振盪條件
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5.4.3 單模操作的DFB雷射結構
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5.5 DBR雷射
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5.6 波長可調式雷射
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本章習題
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參考資料
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第六章 光子晶體雷射
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6.1 光子晶體簡介
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6.1.1 一維、二維與三維光子晶體
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6.1.2 平面波展開法
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6.1.3 光子晶體相關應用
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6.2 光子晶體缺陷型雷射
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6.2.1 光子晶體缺陷型雷射操作原理
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6.2.2 光子晶體缺陷型雷射的發展
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6.2.3 缺陷共振腔的種類
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6.2.4 電激發式光子晶體缺陷型雷射
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6.3 光子晶體能帶邊緣型雷射
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6.3.1 能帶邊緣型雷射操作原理
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6.3.2 光激發式能帶邊緣型光子晶體雷射
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6.3.3 電激發式能帶邊緣型光子晶體雷射
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本章習題
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參考資料
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第七章 半導體雷射製作
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7.1 半導體雷射磊晶技術
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7.1.1 磊晶技術發展
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7.1.2 分子束磊晶
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7.1.3 金屬有機化學氣相沉積
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7.2 半導體雷射常用材料
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7.2.1 砷化鎵(GaAs)材料系統
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7.2.2 砷磷化銦鎵(InGaAsP)材料系統
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7.2.3 砷化鋁銦鎵(InGaAlAs)材料系統
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7.2.4 磷化鋁銦鎵(InGaAlP)材料系統
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7.2.5 氮化鎵(GaN)材料系統
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7.3 半導體雷射製程技術
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7.3.1 半導體雷射製作流程
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7.3.2 蝕刻
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7.3.3 沉積
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7.3.4 離子佈植
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7.3.5 金屬製程
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本章習題
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參考資料
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第八章 半導體雷射信賴度測試與劣化機制
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8.1 半導體雷射特性測試
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8.2 信賴度測試與分析
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8.2.1 信賴度測試方法
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8.2.2 信賴度函數、故障率與故障時間
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8.2.3 故障分佈函數
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8.2.4 元件故障物理模型
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8.3 半導體雷射劣化機制
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8.4 半導體雷射失效分析
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本章習題
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參考資料
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- 附錄A Kramers-Kronig關係式
- 附錄B 對數常態分布紙
- 索引
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