本書是根據北京大學信息科學技術學院新開設的“高級光電子技術實驗”課程，所編寫的配套教材。該課程圍繞近幾十年發展起來的一些量子技術，以相關諾貝爾獎的工作為藍本，設計搭建了一系列學生實驗平臺，構成面向高年級本科生和低年級研究生的專業實驗課，幫助他們進行專業方向選擇和實驗技能訓練。全書分原理篇和實驗篇兩部分。原理篇詳細介紹了半導體激光器、激光光譜及其穩頻、激光冷卻、飛秒光梳和精密測量等原理和技術。實驗篇就是圍繞這些技術設計了一系列相關實驗，目前共有八個實驗，分連續光和脈沖光兩條線開展，具體來說：前五個實驗是基于連續激光，第一個和第二個實驗是進行外腔半導體激光器的組裝與特性測量，第三個和第四個實驗，是搭建飽和吸收光譜然后進行激光穩頻，第五個實驗是磁光阱實驗，屬于連續光這條線的綜合實驗；后三個實驗基于脈沖激光，第六個和第七個實驗，是搭建鎖模激光器，然后進行放大、擴譜等，第八個實驗是利用飛秒光梳進行銣原子躍遷譜線的頻率測量，屬于連續光和脈沖光的大綜合實驗。當然，該課程開設時間尚短，實驗內容還在不斷擴充完備，后續會不斷加入新的實驗，比如量子糾纏、原子鐘等。本書內容豐富，緊跟時代潮流，包含激光、電路、機械、原子物理和量子力學等多學科的知識，通過各個實驗，把這些知識有機整合在一起，原理介紹和實驗設計深入淺出，內容設置注重理論與實踐相結合，非常適合鍛煉學生的實驗動手能力和邏輯思維能力；同時，學生在重復當年的諾貝爾獎工作的過程中，能夠切實感受到前輩先賢們那些精妙絕倫的技術創新，有助于提高他們的科研熱情。