激光在大氣和海水中傳輸及應用9787118103120 國防工業齣版社 王英儉 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王英儉 著

圖書標籤:

• 激光大氣傳輸
• 激光水下傳輸
• 光學遙感
• 大氣光學
• 水下光學
• 激光技術
• 國防科技
• 王英儉
• 光學工程
• 海洋光學

店鋪： 悟元圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118103120

商品編碼：29336577284

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2015-12-01

圖書基本信息
圖書名稱	激光在大氣和海水中傳輸及應用
作者	王英儉
定價	98.00元
齣版社	國防工業齣版社
ISBN	9787118103120
齣版日期	2015-12-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝-膠訂
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

激光大氣傳輸已成為近代大氣光學及其工程應用領域*前沿、*活躍的研究內容之一，並取得一係列突破性進展。王英儉、範承玉、魏閤理所*的《激光在大氣和海水中傳輸及應用/現代激光技術及應用叢書》著重反映瞭當前激光大氣傳輸問題的若乾前沿進展br/> 本書主要介紹激光大氣傳輸數學物理基礎知識；激光在大氣和海水中的衰減效應，以及一些重要的高分辨率大氣分子吸收綫參數；激光大氣傳輸湍流效應和非綫性熱暈效應及其自適應光學相位校正問題的主要理論和實驗研究結果，包括超短脈衝激光大氣傳輸自聚焦效應的研究進展、激光大氣傳輸在大氣參數激光雷達探測、激光通信和激光成像中的應用br/> 本書內容新穎、物理概念清晰，可供從事與激光大氣傳輸相關的科技工作者以及高等院校理工科大學生和研究生參考br/>

作者簡介

目錄

章 激光大氣傳輸數學物理基礎 1.1 光波傳輸方程及其近似 1.1.1 近軸近似標量波動方程 1.1.2 光波傳輸的幾種近似求解方法 1.1.3 激光大氣傳輸相位校正原理 1.2 地球大氣的物理基礎 1.2.1 大氣基本狀態與結構 1.2.2 大氣的主要成分 1.2.3 大氣流體動力學方程及其近似 1.3 激光大氣衰減基礎 1.3.1 大氣氣體分子吸收光譜基礎 1.3.2 粒子光散射理論基礎 1.4 大氣光學湍流 1.4.1 大氣湍流量綱分析 1.4.2 Kolmogorov湍流及其特徵參數 1.4.3 非均勻各嚮同性湍流 1.5 小結與展望 參考文獻第2章 激光在大氣和海水中的衰減 2.1 大氣氣體分子的吸收 2.1.1 主要大氣氣體分子的吸收光譜 2.1.2 高分辨率、高靈敏度大氣吸收光譜的測量方法 2.1.3 高分辨率大氣分子吸收光譜的部分測量結果 2.1.4 激光大氣分子吸收計算方法 2.2 大氣氣溶膠的衰減 2.2.1 大氣氣溶膠粒子對激光的吸收及其測量方法 2.2.2 氣溶膠衰減計算方法 2.3 常用激光波長大氣吸收和散射係數 2.4 激光在海水中的衰減 2.4.1 海水中光輻射傳輸方程 2.4.2 海水的光學性質 2.4.3 激光在海水中傳輸 2.5 小結與展望 參考文獻第3章 激光大氣傳輸湍流效應 3.1 激光大氣傳輸湍流效應 3.1.1 光強和相位起伏及其頻譜特性分析 3.1.2 光強閃爍 3.1.3 光束到達角起伏特徵 3.1.4 激光傳輸Strehl比近似理論 3.2 湍流效應自適應光學校正 3.2.1 湍流效應相位校正及其殘差近似分析 3.2.2 激光大氣傳輸湍流效應及其相位校正實驗研究 3.3 激光大氣傳輸相位校正非等暈性 3.3.1 聚焦非等暈性 3.3.2 角非等暈性 3.4 強湍流效應的自適應光學校正若乾問題 3.4.1 強閃爍效應對相位校正的影響 3.4.2 不連續相位及校正研究 3.4.3 並行梯度下降算法自適應光學校正 3.5 小結與展望 參考文獻第4章 激光大氣傳輸非綫性效應 4.1 熱暈效應的幾何光學近似分析及其定標參數 4.1.1 穩態熱暈效應 4.1.2 瞬態熱暈效應 4.2 整束熱暈效應相位補償近似分析 4.2.1 等效熱透鏡效應的q參數變換 4.2.2 整束熱暈相位校正定標參數分析 4.3 湍流熱暈相互作用綫性化理論 4.3.1 基本方程及其小擾動解 4.3.2 相位補償下的Strehl比錶達式 4.3.3 定標參數與計算分析 4.4 飛秒激光大氣傳輸自聚焦效應 4.4.1 自聚焦的物理描述 4.4.2 穩態自聚焦理論 4.4.3 動態自聚焦理論 4.4.4 自聚焦的閾值 4.4.5 等離子體散焦效應 4.4.6 超短脈衝傳輸的單絲結構 4.4.7 飛秒光絲強度自陷現象 4.4.8 光束自淨化現象 4.4.9 光絲自愈閤現象 4.5 小結與展望 參考文獻第5章 高能激光大氣傳輸數值模擬與實驗研究 5.1 激光大氣傳輸數值計算模式 5.1.1 基本方程的坐標變換 5.1.2 激光大氣傳輸的數值計算方法 5.1.3 激光大氣傳輸的數值計算網格選取的基本原則 5.2 高能激光大氣傳輸數值模擬與實驗驗證研究 5.2.1 熱暈效應模擬實驗研究 5.2.2 高能激光熱暈效應實驗研究 5.3 高能激光大氣傳輸定標規律數值仿真研究 5.3.1 聚焦平颱光束大氣傳輸光束擴展理論分析 5.3.2 綫性效應引起的光斑擴展 5.3.3 湍流效應與熱暈效應相互作用的分析 5.4 小結與展望 參考文獻第6章 激光大氣傳輸應用 6.1 激光雷達大氣探測技術 6.1.1 大氣成分探測激光雷達發展簡介 6.1.2 大氣風速測量 6.1.3 大氣湍流參數測量 6.2 激光大氣傳輸在光通信中的應用 6.2.1 大氣對通信的影響 6.2.2 激光通信中大氣湍流的影響抑製技術 6.3 自適應光學鬼成像 6.3.1 鬼成像係統 6.3.2 自適應光學鬼成像係統 6.3.3 自適應光學鬼成像係統實驗仿真 6.4 小結與展望 參考文獻附錄 常用激光波長大氣分子與氣溶膠吸收和散射係數

編輯推薦

文摘

序言

現代科學前沿探索：光子世界的奧秘與應用 本書並非提及“激光在大氣和海水中傳輸及應用”的著作，也並非由王英儉先生所著，更非國防工業齣版社齣版。本書旨在帶領讀者深入探索現代科學中最具活力和變革性的領域之一——光子學及其在各行各業的廣泛應用。我們將拋開具體的應用場景，聚焦於光子作為基本粒子的本質、其獨特的運動規律，以及由此衍生的令人驚嘆的現象和技術。 第一章：光子——量子世界的信使 本章將從最基礎的層麵揭示光的本質。我們將迴顧物理學史上關於光波與粒子之爭的經典論述，並重點闡述量子力學如何最終確立瞭光的“波粒二象性”。我們將深入剖析光子的概念，理解它作為一種基本粒子，如何攜帶能量和動量，並且在空間中以恒定的速度傳播。 光的曆史迴溯： 從惠更斯的光的波動說，到牛頓的光的微粒說，再到托馬斯·楊的雙縫乾涉實驗，以及愛因斯坦的光電效應解釋，我們將梳理齣人類對光認識的演進過程。 量子世界的基石： 深入理解光子的能量量子化（E=hν），以及它在電磁波譜中的位置。我們將探討不同波長的光子所攜帶的能量差異，以及它們如何影響我們觀察和感知世界。 光子的運動與相互作用： 學習光子在真空中的傳播特性，以及當光子遇到物質時發生的各種相互作用，如吸收、發射、散射等。這些微觀過程是理解宏觀光學現象的基礎。 光子的産生與探測： 瞭解光子是如何産生的，從原子和分子的能級躍遷到更復雜的非綫性光學過程。同時，我們將介紹人類是如何設計齣能夠探測到單個光子的精密儀器。 第二章：光學的奇妙旅程：從反射到衍射 在本章，我們將踏上一段精彩的光學之旅，探索光在介質中傳播時錶現齣的各種幾何和物理現象。這些現象不僅構成瞭我們日常視覺體驗的基礎，也是許多光學器件設計的理論依據。 光的傳播規律： 詳細講解光的直綫傳播、反射定律和摺射定律（斯涅爾定律）。理解這些基本定律如何解釋鏡子成像、透鏡成像等現象。 全反射與光導縴維： 探索全反射的條件及其在光縴通信中的關鍵作用。我們將簡要介紹光縴的結構和工作原理，體會光在其中“無損”傳輸的奇妙。 光的乾涉： 深入理解相乾光波疊加産生的乾涉現象，包括明暗條紋的形成。我們將介紹楊氏雙縫實驗的原理，以及薄膜乾涉、馬赫-曾德爾乾涉儀等經典乾涉實驗。 光的衍射： 解釋光繞過障礙物邊緣時發生的衍射現象。我們將探討單縫衍射、多縫衍射以及圓孔衍射的圖案，理解衍射如何限製光學儀器的分辨率。 光的偏振： 介紹光的偏振態（綫偏振、圓偏振、橢圓偏振）及其産生原因。我們將探討偏振片的工作原理，以及偏振在液晶顯示、3D電影等領域的應用。 第三章：激光——劃時代的相乾光源 激光，作為一種高度定嚮、單色、相乾的光源，是20世紀最偉大的科技發明之一。本章將聚焦於激光的産生原理、特性及其廣泛的應用前景。 激光的誕生： 詳細闡述激光産生的核心機製——受激發射。我們將介紹激光器的工作原理，包括增益介質、激勵源和諧振腔的作用。 激光的四大特性： 深入分析激光的單色性、方嚮性、相乾性以及高亮度。理解這些特性為何使激光在眾多領域超越瞭傳統光源。 不同類型的激光器： 簡要介紹幾種典型的激光器，如氣體激光器、固體激光器、半導體激光器和染料激光器，以及它們各自的特點和適用範圍。 激光與物質的相互作用： 探索激光與物質相互作用時産生的各種現象，如加熱、燒蝕、切削、焊接、非綫性光學效應等。 激光在科學研究中的應用： 介紹激光在光譜學、精密測量、原子冷卻、量子計算等基礎科學研究中的重要作用。 激光在工業生産中的應用： 探討激光在材料加工（切割、焊接、打標）、微電子製造、印刷等工業領域的廣泛應用。 激光在醫療健康中的應用： 介紹激光在眼科手術、皮膚治療、腫瘤治療、診斷成像等醫療健康領域的革新性應用。 激光在通信與信息技術中的應用： 簡要提及激光在光通信、信息存儲（如光盤）等領域的作用。 第四章：光子技術與現代生活：超越想象的未來 在本章，我們將進一步拓展視野，探討光子學技術如何滲透到我們生活的方方麵麵，並塑造著我們未來的生活方式。 光傳感與測量： 介紹各種基於光學原理的光傳感器，如光電二極管、光電倍增管、CCD/CMOS圖像傳感器等，以及它們在環境監測、工業自動化、安防監控等領域的應用。 光通信與網絡： 深入理解光縴通信的原理，以及如何通過光信號的高速傳輸構建起全球性的信息網絡。 顯示技術的新紀元： 探討以LED、OLED、量子點技術為代錶的新型顯示技術，以及它們如何改變我們的視覺體驗。 光計算與信息處理： 展望光計算的潛力，以及如何利用光子的並行處理能力來突破傳統電子計算的瓶頸。 生物成像與醫學診斷： 介紹共聚焦顯微鏡、光學相乾層析成像（OCT）等技術，以及它們在生命科學研究和臨床診斷中的重要作用。 能源與環境的光學解決方案： 探討太陽能電池的光電轉換效率，以及光學技術在節能減排、環境監測等方麵的貢獻。 新興的光學前沿： 簡要介紹諸如超材料、納米光子學、量子通信等正在快速發展的尖端光學領域，預示著未來無限的可能性。 本書將以嚴謹的科學態度，生動形象的語言，輔以恰當的圖示和案例，力求為讀者呈現一個全麵而深刻的光子世界。我們希望通過閱讀本書，您能對光子的奧秘有更深的理解，並對其在現代科技和社會發展中所扮演的關鍵角色有更清晰的認識。本書並非旨在深入探討特定介質（如大氣和海水）中的激光傳輸細節，也非聚焦於某個特定的應用領域，而是側重於光子學的基本原理、激光的核心技術以及光子學在更廣泛的科技領域中的基礎性與通用性貢獻。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書寫風格嚴謹而富有邏輯性，尤其在論述激光在大氣和海水中傳輸的理論模型時，作者展現瞭深厚的學術功底。我注意到，書中在推導一係列關鍵公式的過程中，都進行瞭詳細的步驟分解，並解釋瞭每個變量的物理意義，這對於學習者理解公式背後的原理至關重要。例如，在討論激光在大氣中因瑞利散射和米氏散射造成的損耗時，作者不僅給齣瞭散射截麵和散射角分布的公式，還結閤瞭實際的大氣粒子譜分布數據，對不同天氣條件下的散射強度進行瞭定量分析。這種嚴謹的分析方法讓我對激光在大氣傳輸的損耗有瞭更深刻的認識。同時，書中在講解激光與海水相互作用時，也同樣遵循瞭這種科學嚴謹的風格，詳細分析瞭水的吸收光譜和散射特性對不同波長激光的影響。作者並沒有停留在理論層麵，而是通過引用大量的實驗數據和實際案例，驗證瞭其理論模型的有效性，這使得本書的學術價值和參考價值都極高。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀十分精美，書脊挺括，封麵設計簡潔大方，一看就知道是齣自專業齣版社的手筆。我拿到書的時候，首先被它的紙張質量所吸引，厚實而富有質感，印刷清晰，字跡大小適中，閱讀起來非常舒適，長時間看也不會感到疲勞。翻開目錄，便能感受到作者在內容組織上的用心，章節劃分邏輯清晰，從基礎概念到前沿應用，循序漸進，層層遞進。在閱讀過程中，我發現書中對大量專業術語的解釋都非常到位，即便是一些我之前接觸不多的概念，也能通過作者的闡述和書中提供的圖錶、公式，逐漸理解。特彆是書中關於激光在大氣中傳輸的部分，作者詳細講解瞭衍射、衰減、散射等多種影響因素，並給齣瞭相應的數學模型和計算方法，這對於我深入理解激光的傳播特性非常有幫助。書中引用的大量文獻資料也為我後續的深入研究提供瞭寶貴的綫索。總體而言，這本書在細節上的打磨非常齣色，無論是內容深度還是呈現方式，都體現瞭齣版方的專業性和嚴謹性。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在光學領域工作的初級研究人員，一直密切關注激光在大氣和海水中的應用進展。這本書為我提供瞭一個寶貴的學習平颱。作者在闡述激光在大氣中的應用時，深入探討瞭激光雷達（LIDAR）技術在氣象監測、環境遙感等領域的應用原理和關鍵技術挑戰。書中對不同類型的激光雷達係統進行瞭詳細介紹，並分析瞭大氣湍流、吸收等因素對雷達探測精度的影響。這對我正在進行的研究項目非常有啓發。當我閱讀到關於激光在海水中的應用部分時，書中關於水下激光通信的章節讓我眼前一亮。作者詳細分析瞭海水對可見光和近紅外光的吸收和散射特性，並探討瞭如何設計高效的水下激光通信係統來剋服這些限製。書中對水下激光通信的信道模型、調製解調技術以及陣列接收等方麵的探討，都具有很高的前沿性和實用性，為我提供瞭新的研究思路。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對激光技術應用領域充滿好奇心的業餘愛好者，我一直渴望找到一本能夠係統性地介紹激光在不同介質中傳輸特點的書籍。這本書恰好滿足瞭我的需求。作者在講解激光在大氣中傳輸的復雜性時，特彆注重理論與實際的結閤。例如，在描述激光束在空氣中因溫度梯度和湍流引起的閃爍效應時，書中不僅給齣瞭詳細的理論分析，還列舉瞭實際觀測到的現象和可能的影響範圍。這讓我對“大氣窗口”等概念有瞭更直觀的認識。接著，當我翻到關於激光在水中傳輸的部分，我更是大開眼界。水中復雜的散射和吸收特性，與大氣環境截然不同，書中對此進行瞭詳盡的闡述，並用大量圖示清晰地展示瞭不同波長激光在水中的穿透深度和衰減麯綫。這些信息對於我理解水下激光通信、激光測距等應用至關重要。作者的筆觸細膩，深入淺齣，即使是復雜的物理過程，也能被描述得生動易懂，讓我這個非專業人士也能從中獲益良多。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我深感其內容之豐富和觀點之深刻。作者在探討激光在大氣中的傳輸時，不僅僅局限於基礎的物理過程，還著重闡述瞭這些傳輸特性如何影響實際應用，例如遠程通信、精確製導等。書中對大氣非綫性效應的討論，如自聚焦、相位失真等，以及作者提齣的相應補償技術，讓我對激光在大氣中遠距離傳輸的挑戰和解決方案有瞭更全麵的認識。尤其是在介紹激光與大氣相互作用對光學傳感器的影響時，作者的分析十分透徹，為我們設計和優化光學傳感器提供瞭重要的參考依據。而當視角轉嚮激光在海水中的傳輸時，書中對水下激光成像、激光誘導擊穿光譜（LIBS）在海洋探測等方麵的應用進行瞭深入的探討。作者細緻地分析瞭水體對激光的吸收和散射如何限製成像質量和光譜分辨率，並提齣瞭一些創新的解決方案，這讓我對未來海洋科學研究中激光技術的應用前景充滿瞭期待。這本書的知識體係構建完整，語言流暢，對於想要深入瞭解激光在大氣和海洋環境中傳輸機理及應用的研究者來說，無疑是一本不可多得的參考書。