光物理研究前沿系列：超快光学研究前沿 [Advances in Ultrafast Optics] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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魏志义 等 著

图书标签:

• 超快光学
• 飞秒激光
• 光物理
• 非线性光学
• 光谱学
• 光学材料
• 光电子学
• 量子光学
• 激光物理
• 超短脉冲

出版社： 上海交通大学出版社

ISBN：9787313121226

版次：1

商品编码：11664586

包装：精装

丛书名： 光物理研究前沿系列

外文名称：Advances in Ultrafast Optics

开本：16开

出版时间：2014-10-01

用纸：胶版纸

页数：478

正文语种：中文

编辑推荐

　　《光物理研究前沿系列：超快光学研究前沿》以专题论述的形式编撰，选题紧跟科技发展前沿，并且紧贴国家重大科学研究项目脉络，可以说是对国内十多年来光物理前沿研究成果的沉淀。《光物理研究前沿系列：超快光学研究前沿》作者阵容强大，邀请了国内四十余家实验室的一线科学家参与撰写，所收录的前沿专题均由国内奋斗在相应领域的翘楚执笔，是值得研究生和青年学者捧读的重要参考文献。

内容简介

　　《光物理研究前沿系列：超快光学研究前沿》是“十二五”国家重点图书出版规划项目“光物理研究前沿系列”之一，包括超短超强激光脉冲、飞秒光学频率梳技术、超快激光精密加工技术与应用、飞秒激光经角色散后的传输、超快强激光场下的原子物理、飞秒超快光谱学技术及有机聚合物中的超快光物理前沿等前沿专题。
　　《光物理研究前沿系列：超快光学研究前沿》可供光学及物理专业的本科生、研究生及相关研究人员阅读参考。

目录

1 超短超强激光脉冲／魏志义
1.1 超短脉冲激光的产生
1.2 超短脉冲激光的放大
1.3 超短脉冲激光的载波相位及控制
1.4 超短超强激光的主要种类
1.5 超短超强激光的噪声抑制

2 飞秒光学频率梳技术／曾和平 李文雪 白东碧 闫明
2.1 锁模激光器与光学频率梳
2.2 载波包络相位稳定技术
2.3 光子晶体光纤中的超连续谱产生及其噪声特性
2.4 光学频率梳技术的应用举例

3 超快激光精密加工技术与应用／何飞 程亚
3.1 引言
3.2 超快激光加工原理及特点
3.3 超短激光脉冲操控技术及其应用
3.4 超快激光加工的应用
3.5 超快激光加工的前景展望

4 飞秒激光经角色散后的传输／李德荣 骆清铭 曾绍群
4.1 飞秒激光经角色散后的空间展宽
4.2 飞秒激光经角色散后的时间展宽
4.3 脉冲时间啁啾及时空畸变特性
4.4 角色散器件在色散补偿中的应用

5 超快强激光场下的原子物理／全威 柳晓军 陈京
5.1 引言
5.2 强场原子物理基本概念
5.3 相关实验技术
5.4 理论方法
5.5 重要实验进展
5.6 实验与理论对比
5.7 当前研究前沿
5.8 展望

6 飞秒超快光谱学技术及有机聚合物中的超快光物理前沿／王树峰 蒙康 龚旗煌
6.1 飞秒超快光谱学概述
6.2 有机聚合物材料中的超快光物理
6.3 聚合物复合体系光物理研究

精彩书摘

　　《光物理研究前沿系列：超快光学研究前沿》：
　　获得了18fs、4.4Tw、50Hz的激光脉冲输出；而J.P.Chambaret等人采用了无相差的展宽和压缩系统，并且对放大过程中脉冲的光谱相位进行了控制，尽可能地减小其相位畸变，获得了32fs、25TW、10Hz的放大脉冲，且输出激光具有较好的光束质量，聚焦强度达到5×1019w／cm2。1998年，美国加州大学的K.Yamakawa与C.P.J.Barty等人利用标准具抑制放大过程中的增益窄化和增益饱和效应，同时对多层介质膜引入的三阶色散进行了补偿，经过两级钛宝石放大器，最后放大输出了脉宽仅为16fs、峰值功率为10Tw、重复频率为10Hz的激光脉冲，而且他们的放大器首次实现了高于90％的能量转化率。同年，K.Yamakawa等人在日本原子能研究院进一步采用三级钛蓝宝石放大器，首次输出了脉宽为19fs、峰值功率高达100TW、重复频率为l0Hz的放大脉冲，放大器的能量转化效率已基本达到量子转化的理论极限。2000年，J.D.Bonlie等人所研制的大口径钛蓝宝石放大装置产生了脉冲宽度为75fs、峰值功率高达200Tw的放大脉冲，聚焦强度达到1021W／cm2。2003年，日本原子能研究院的科研人员进一步采用四级钛蓝宝石放大器，又报道了脉冲宽度为33fs、峰值功率高达850Tw的激光脉冲，连续多年保持了全钛宝石激光放大所获得的峰值功率的世界纪录。
　　由于超强飞秒激光的重要前沿性，国内天津大学[2211、中科院西安光机所、中科院上海光机所、中科院物理所等在20世纪90年代末相继开展了10Hz飞秒超强钛宝石激光放大的研究。随着应用研究工作的需求牵引，进入21世纪以来，中国工程物理研究院、物理所、上海光机所通过加大投人，相继实现了峰值功率286TW、355TW及890TW的数百TW激光输出，成为国际上本领域研究的重要力量。为了研究工作的深入，物理所从钛宝石激光振荡器的设计研究开始，发展了包括具有光谱整形能力、亚10fs输出能力的种子光源，比较研究了再生放大、多通放大、参量放大等不同技术方案下的输出特性。在采用双啁啾脉冲放大（DCPA）及飞秒参量放大组合方案的基础上，通过优化放大过程、提升对比度，于2011年获得了脉冲宽度为27.9fs，对应峰值功率达1.16PW的结果，为当时采用钛宝石放大方案所获得的同类研究中国际最高的峰值功率，也是我国科研人员在飞秒超强激光研究领域创造的第一个世界纪录。图1-61为总体方案的光路示意图，图1-62为建成装置，即“极光”装置的局部照片。
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前言/序言

聚焦未来：跨学科视角下的材料科学与工程新进展 图书名称：跨学科材料科学与工程前沿进展 图书简介 本书旨在全面梳理和深入探讨当前材料科学与工程领域中最具突破性和前瞻性的研究方向，特别关注跨学科交叉融合所带来的新范式、新材料、新器件及其在能源、环境、信息技术和生物医学等关键领域的应用潜力。本书的编纂立足于对全球科技发展脉络的深刻洞察，力求构建一个既有理论深度，又兼具工程实践指导意义的知识体系。 第一部分：先进结构材料的理性设计与可控制备 本部分聚焦于如何利用先进的计算模拟方法（如密度泛函理论、分子动力学模拟）和精准的合成技术，实现对材料微观结构和宏观性能的精确调控。 第一章：高熵合金（HEAs）的非平衡态热力学与结构演化 本章深入探讨了高熵合金的设计原理，特别是其在亚稳态下表现出的独特力学性能，如超高强度、优异的抗蠕变性和损伤容忍度。重点分析了快速凝固、增材制造（3D打印）等非常规制备路径对晶体结构（如BCC、FCC、Laves相的形成）和界面特性的影响。讨论了利用机器学习模型预测HEAs相稳定性和机械性能的最新进展，旨在实现“按需设计”的合金系统。 第二章：二维（2D）材料的层级结构控制与异质结构建 除了传统的石墨烯和过渡金属硫化物（TMDs）外，本章着重介绍了新兴的非传统二维材料，如MXenes、层状双极性半导体（DBTS）和有机-无机钙钛矿二维薄膜。阐述了原子层沉积（ALD）、化学气相沉积（CVD）等技术在控制层数、缺陷密度以及实现垂直或平行异质结构筑中的关键作用。特别关注了利用范德华力组装（van der Waals assembly）技术构建多层堆叠结构，以实现光电转换、催化反应位点优化等功能。 第三章：智能与自适应复合材料的构筑 探讨了具有环境响应性的智能材料体系，如形状记忆聚合物、自修复涂层和应力感应纤维。详细解析了通过引入相变材料（如磁性颗粒、液晶相或相变微囊）来赋予材料在特定刺激（温度、光照、电场）下改变形态、颜色或导电性的能力。研究重点在于如何平衡材料的响应速度、可逆性和结构稳定性。 第二部分：功能材料的量子效应与尺度效应 本部分将研究视角聚焦于材料在纳米尺度及更低维度下展现出的独特物理和化学性质，以及如何利用这些特性开发新型功能器件。 第四章：拓扑材料的界面物理与自旋电子学 系统回顾了拓扑绝缘体、拓扑半金属等材料的理论基础，强调了其表面或边缘态的保护机制。深入分析了在不同维度（二维、三维）拓扑材料中，电荷-自旋耦合、磁性掺杂引入的非平庸拓扑相。讨论了如何利用这些材料构建高效的自旋轨道矩（SOMR）器件和基于霍尔效应的传感器件，推动低功耗信息存储和处理技术的发展。 第五章：量子点与纳米晶体的表面钝化与光物理调控 关注III-V族或II-VI族量子点在窄带隙光电转换、生物成像和抗光漂白方面的应用。重点阐述了不同表面配体对量子点能级结构、载流子动力学（如激子寿命）和光致发光量子产率（PLQY）的影响。探讨了基于尺寸均一化和表面缺陷工程的策略，以实现高效的多激子产生（MEG）和光稳定性的提升。 第六章：基于缺陷工程的半导体光催化剂设计 本章侧重于通过精确引入结构缺陷（如氧空位、金属间隙原子、晶界）来优化半导体材料（如TiO2, g-C3N4）的电荷分离效率和光吸收范围。讨论了如何通过缺陷工程调控费米能级位置，增强对水分解（HER/OER）或二氧化碳还原反应（CO2RR）中间产物的吸附和活化能力，从而提高光催化活性和选择性。 第三部分：先进制造与表征技术的新范式 本部分探讨了支撑上述材料研究的先进制造技术和表征手段的突破性进展，强调数据科学在材料发现中的作用。 第七章：增材制造中的材料-工艺-结构耦合建模 分析了激光选区熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等增材制造过程中的复杂热-力-冶金耦合现象。重点介绍了如何利用多尺度模拟来预测打印过程中出现的残余应力、孔隙率和微观组织演变。探讨了在复杂几何结构中实现梯度材料（Functionally Graded Materials, FGMs）和多材料异构体的集成制造方法。 第八章：原位（In-situ）与活体（In-operando）表征技术 强调了在材料真实工作环境下（如高压、高温、电化学反应中）实时监测其结构变化和性能演变的重要性。详细介绍了同步辐射X射线散射、高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）结合电学/光谱探测的技术，以揭示催化反应活性位点的形成过程、电池充放电循环中的界面副反应，以及材料疲劳断裂的初始微观机制。 第九章：材料信息学与高通量筛选 阐述了如何整合实验数据、理论计算结果和文献信息，建立结构-性能数据库。重点介绍了机器学习和深度学习在加速新材料预测、优化合成参数以及指导实验设计中的应用。讨论了贝叶斯优化、遗传算法等主动学习策略在加速特定功能材料（如高效电解质或新型光伏吸收层）发现流程中的效能。 总结与展望 本书最终将材料科学与工程置于更广阔的科技前沿背景下，强调理论创新、精确制造与原位理解是未来突破的关键驱动力。它为该领域的科研人员、工程师及研究生提供了一份系统、深入且紧跟时代步伐的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

作为一名光学领域的爱好者，我一直对超快现象的探索充满好奇。当我在书店的物理学专区偶然瞥见《光物理研究前沿系列：超快光学研究前沿》时，我的目光就被它吸引了。从书名本身，我便能感受到其中蕴含的尖端科技和深邃的理论。我对这本书的期待，首先在于它是否能够系统地梳理超快光学在近几十年来的发展脉络。我希望它能详细介绍从早期飞秒激光技术的诞生，到如今皮秒、阿秒脉冲的生成与应用，这一系列技术革新背后的关键突破和重要里程碑。其次，我对书中对超快光学测量技术的阐述尤为感兴趣。我想了解各种精密测量技术，例如泵浦-探测技术、自相关技术、频域光学采样等，它们是如何被发明和发展起来的，以及它们在不同尺度和不同现象下的适用性。此外，我热切希望这本书能够深入探讨超快光学在基础科学研究中的应用，比如在分子动力学、固态物理、原子物理等领域的探索。能够清晰地理解超快光学如何帮助科学家们“冻结”高速变化的微观过程，揭示物质本质，将是对我知识储备的巨大提升。

评分☆☆☆☆☆

对于任何一个在光学领域摸爬滚打的科研工作者来说，跟上技术和理论的前沿是至关重要的。《光物理研究前沿系列：超快光学研究前沿》这本书，在我看来，应该是一扇通往超快光学最新研究成果的窗口。我非常期待书中能够对当前超快光学研究中的一些热门方向进行深入的探讨，比如阿秒科学在物质内部电子动力学研究中的应用，以及如何通过太赫兹波谱技术来研究材料的低频动力学行为。我也希望这本书能为我提供关于超快光学在生物医学领域的应用前景的见解，例如利用超快成像技术来观察细胞内部的生化反应，或者通过超快激光进行精确的组织切割和治疗。这本书能否为我提供一个全面的概述，让我能够快速掌握超快光学领域的最新动态，并对未来的研究方向有一个更清晰的认识，是我非常期待的。

评分☆☆☆☆☆

我最近一直在关注一些关于新材料开发和量子信息技术的研究，而超快光学在其中扮演着至关重要的角色。因此，我特别希望《光物理研究前沿系列：超快光学研究前沿》这本书能够详细介绍超快光学在这些新兴领域的具体应用。例如，在材料科学方面，它是否能阐述如何利用超快激光来诱导和研究材料的相变、激发态动力学以及纳米结构的形成？在量子信息技术方面，这本书能否深入探讨超快光学在量子纠缠产生、量子态制备和量子传感等方面的最新进展？我想了解，通过精确控制超快光脉冲，我们如何能够实现对量子系统的精细操控，从而推动量子计算和量子通信的发展。我期待这本书能提供丰富的实例和案例分析，让我能够直观地感受到超快光学技术的巨大潜力，并激发我对相关领域更深入的探索。

评分☆☆☆☆☆

这本书的外观就散发着一种专业而权威的气息，厚实的装帧和精美的排版，预示着其内容的深度和严谨。我尤其期待书中能够深入剖析超快激光脉冲的产生机理和调控技术。我想了解不同类型的超快激光器，例如锁模光纤激光器、钛宝石激光器等，它们各自的优势和局限性，以及在脉冲宽度、能量、重复频率等参数上的最新进展。此外，我对超快光学在非线性光学现象中的应用充满憧憬。我希望能看到关于高次谐波产生、参量放大、光致电子发射等前沿研究的详细介绍，以及这些现象是如何利用超快脉冲来研究物质的电子结构和动力学过程的。这本书是否能为我提供一个清晰的框架，帮助我理解这些复杂的理论和实验技术，是我最关心的。我想知道，通过这本书的学习，我是否能更好地理解那些在国际顶级期刊上发表的超快光学研究论文，并从中获得启发，将这些知识转化为自己研究的动力。

评分☆☆☆☆☆

在科研工作之余，我喜欢通过阅读专业书籍来拓宽自己的视野，了解学科发展的最新动态。《光物理研究前沿系列：超快光学研究前沿》这本书的名字，就给我一种“高屋建瓴”的感觉，让我对其内容充满了期待。我希望这本书不仅仅是罗列各种技术和现象，而是能更侧重于从物理原理的层面，深入浅出地解析超快光学背后的物理机制。我想了解，例如，在研究瞬态结构动力学时，超快光谱技术是如何克服时间分辨的限制，从而揭示原子和分子运动的精细过程的？在探索强场物理时，超快激光是如何与物质发生相互作用，产生一系列复杂的非线性效应的？我希望这本书能够以严谨的逻辑和清晰的语言，带领我理解这些复杂而迷人的物理过程，并能够触及到一些目前尚未完全解决的科学难题，引发我的思考。

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不错，不错，不错！京东给力！

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介绍了强场激光物理前沿，很专业

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光物理研究前沿系列：量子光学研究前沿

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这书较前沿。适合科研

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包装精美，适合收藏！

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张杰院士编得书真心不错！

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好书，不错，信息量很大

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很有参考价值

评分☆☆☆☆☆

很好，适合跟踪前沿