多波长光纤激光技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• 光纤激光
• 多波长激光
• 激光技术
• 光学工程
• 光通信
• 非线性光学
• 激光器
• 光纤器件
• 光谱技术
• 激光应用

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030544285

版次：1

商品编码：12209615

包装：精装

开本：16开

用纸：胶版纸

字数：348000

内容简介

《多波长光纤激光技术》介绍了多波长光纤激光技术及其应用研究的成就。《多波长光纤激光技术》共六章，主要涵盖了近年来多波长光纤激光技术大部分研究方向的新实验、新现象及新应用，包括采用梳状滤波器和光纤干涉仪的线性增益多波长光纤激光器、非线性效应多波长光纤激光器，以及其在光通信和光生微波技术中的应用。《多波长光纤激光技术》重点突出前沿性，很多内容是作者及其课题组全新的研究成果，是对多波长光纤激光技术的深入探索。

目录

目录
序
前言
第1章 绪论 1
1.1 多波长光纤激光器概况 1
1.1.1 多波长光纤激光器 1
1.1.2 多波长光纤激光器的应用领域 3
1.1.3 多波长光纤激光器分类 7
1.2 多波长光纤激光器国内外研究现状 8
1.2.1 国外研究现状 8
1.2.2 国内研究现状 9
参考文献 10
第2章 基本理论 13
2.1 光纤激光基本原理 13
2.1.1 激光辐射原理 13
2.1.2 增益光纤的能级结构 16
2.1.3 多波长光纤激光器谐振腔 21
2.2 梳状滤波器 23
2.2.1 光纤Bragg光栅 23
2.2.2 介质膜滤波器 25
2.2.3 多模光纤滤波器 27
2.3 光纤干涉仪 28
2.3.1 光纤F-P干涉仪 29
2.3.2 光纤Sagnac干涉仪 29
2.3.3 光纤M-Z干涉仪 31
2.4 光纤非线性效应 35
2.4.1 自相位调制 36
2.4.2 交叉相位调制 37
2.4.3 四波混频 37
2.4.4 受激拉曼散射 39
2.4.5 受激布里渊散射 40
参考文献 42
第3章 基于滤波器的多波长光纤激光器 45
3.1 基于光纤Bragg光栅的多波长光纤激光器 45
3.1.1 基于光纤Bragg光栅的线形腔多波长激光器 45
3.1.2 基于光纤Bragg光栅的环形腔多波长光纤激光器 50
3.1.3 基于双波长光纤Bragg光栅激光器的高频微波信号产生技术 59
3.1.4 基于光纤Bragg光栅的单纵模光纤激光器高速调制 74
3.2 基于介质膜滤波器的多波长光纤激光器 89
3.3 基于多模光纤滤波器的多波长光纤激光器 93
3.3.1 基于多模滤波器的可调谐多波长掺铥光纤激光器 93
3.3.2 基于复合滤波的可调谐多波长掺铥光纤激光器 97
3.3.3 基于多模滤波器的可调谐掺铒光纤激光器 103
参考文献 105
第4章 基于干涉仪的多波长光纤激光器 107
4.1 基于光纤F-P干涉仪的多波长光纤激光器 107
4.1.1 基于光纤F-P干涉仪的掺铒光纤激光器 107
4.1.2 基于光纤F-P干涉仪的掺铥光纤激光器 109
4.2 基于Sagnac干涉仪的多波长光纤激光器 118
4.2.1 采用单个Sagnac干涉仪的多波长光纤激光器 118
4.2.2 级联Sagnac干涉仪的多波长光纤激光器 131
4.2.3 基于F-P激光二极管的Sagnac干涉仪多波长掺铒光纤激光器 139
4.3 基于M-Z干涉仪滤波的多波长光纤激光器 141
4.3.1 反射式光纤M-Z干涉仪滤波的多波长掺铥光纤激光器 141
4.3.2 改进的M-Z干涉仪多波长掺铥光纤激光器 144
4.3.3 基于双芯光纤M-Z干涉仪的掺铒光纤激光器 147
4.3.4 基于M-Z干涉仪和Sagnac干涉仪级联的可调谐掺铒光纤激光器 149
4.4 基于Michelson干涉仪的双波长掺铒光纤激光器 151
参考文献 153
第5章 非线性多波长光纤激光器 154
5.1 基于非线性偏振旋转效应的多波长光纤激光器 154
5.1.1 非线性偏振旋转多波长光纤激光器 154
5.1.2 非线性偏振旋转多波长锁模光纤激光器 161
5.2 多波长布里渊拉曼光纤激光器 167
5.2.1 全开腔多波长布里渊拉曼光纤激光器 168
5.2.2 采用光纤反射镜的多波长布里渊拉曼光纤激光器 171
5.3 基于四波混频的多波长光纤激光器 178
5.3.1 基于四波混频效应的掺铒多波长光纤激光器 178
5.3.2 基于四波混频效应的掺铥多波长光纤激光器 181
5.4 基于参量放大的多波长光纤激光器 184
5.4.1 线形腔单泵浦多波长参量光纤激光器 184
5.4.2 双泵浦多波长光纤参量振荡器 186
参考文献 192
第6章 布里渊多波长光纤激光器及其应用 194
6.1 布里渊多波长光纤激光器原理 194
6.1.1 布里渊散射阈值 194
6.1.2 布里渊光纤激光器的分类 195
6.2 布里渊多波长光纤激光器 196
6.2.1 线形腔布里渊多波长光纤激光器 196
6.2.2 环形腔布里渊多波长掺铒光纤激光器 208
6.3 可调谐布里渊多波长光纤激光器 227
6.3.1 波长间隔可调谐双波长布里渊光纤激光器 227
6.3.2 间隔输出布里渊多波长光纤激光器 231
6.4 布里渊多波长光纤激光器的应用 237
6.4.1 基于布里渊多波长光纤激光器的微波信号产生 238
6.4.2 基于布里渊光纤激光器的可调高频微波信号产生 249
6.4.3 基于布里渊双波长光纤激光的60GHz拍频微波信号产生 257
参考文献 260

宇宙深处的低语：量子引力与黑洞的神秘协奏 这是一部关于现代物理学最前沿探索的史诗级著作，它带领读者深入宇宙的终极奥秘，剖析引力如何与量子世界交织，以及黑洞这一宇宙中最极端的时空扭曲现象所蕴藏的深刻含义。本书并非聚焦于某个单一的物理学分支，而是将目光投向了理论物理学的“圣杯”——一个能够统一量子力学和广义相对论的“万有理论”。 第一部分：破碎的拼图——现代物理学的两大支柱及其矛盾 本书的开篇，将首先为读者搭建一个坚实的理论基础。我们深入浅出地回顾了二十世纪物理学革命的两大巨擘：量子力学与广义相对论。 量子世界的奇妙： 从普朗克的光量子假说到薛定谔的猫，再到海森堡的不确定性原理，本书细致地描绘了微观粒子世界那令人惊叹的非经典行为。我们将探讨量子纠缠如何挑战我们对实在性的认知，叠加态如何让粒子同时存在于多种状态，以及量子隧穿如何赋予粒子“穿墙而过”的超能力。量子场论的引入，将进一步揭示了粒子并非基本实体，而是量子场的激发，这一切都构成了描述物质和相互作用的强大框架。本书会强调量子力学在解释原子、分子、以及粒子物理学现象上的巨大成功，但同时也会点明其在宏观引力尺度下的局限性。 时空的优雅： 接着，我们将目光转向爱因斯坦的广义相对论，理解它如何将引力从一种“力”的概念转变为时空几何的弯曲。从水星近日点进动到光线在引力场中的弯曲，再到引力波的预测，本书将详细阐述广义相对论如何成功地描述了行星运动、宇宙膨胀等宏观现象。我们将深入理解引力张量、爱因斯坦场方程的含义，以及它如何构建了我们对宇宙结构和演化的宏大叙事。本书会强调广义相对论在宇宙学、天体物理学领域的辉煌成就，但同样会指出它在处理黑洞奇点和早期宇宙时遇到的理论困境。 裂痕的显现： 在为读者清晰地呈现了这两大理论的成就之后，本书将聚焦于它们之间不可调和的矛盾。当我们将广义相对论的连续时空概念应用于极小的量子尺度，或者将量子力学的涨落概念引入黑洞视界或宇宙大爆炸奇点时，理论就会崩溃，出现无穷大或无意义的结果。这种不兼容性，是驱动我们探索量子引力理论的核心矛盾。本书将用通俗易懂的语言，解释这些“矛盾点”为何是物理学家们长期以来无法逾越的障碍，并激发读者对超越现有理论的渴望。 第二部分：黑洞——时空的终极炼狱与理论的试金石 黑洞，作为广义相对论预言的最极端天体，不仅仅是宇宙中的奇观，更是检验我们物理学理论的终极试金石。本书将花费大量篇幅，深入剖析黑洞的性质，并借此引出量子引力研究的最新进展。 黑洞的诞生与构成： 我们将从恒星演化的终点开始，详细介绍恒星级黑洞、超大质量黑洞的形成机制。本书将描绘黑洞的三个基本属性：质量、电荷和角动量，以及它们如何遵循“无毛定理”。视界（Event Horizon）的概念将被深入解析，它并非一个实体表面，而是时空曲率的临界点，一旦跨越，任何信息都无法逃脱。奇点（Singularity）的出现，则代表了广义相对论失效的地方，是研究量子引力的关键。 热力学与量子化的联结： 黑洞并非绝对的“黑暗”，霍金辐射的发现，是量子力学与广义相对论在黑洞研究中初步融合的标志。本书将详细讲解黑洞熵的概念，以及黑洞如何表现出类似热力学系统的行为。霍金辐射如何从量子涨落与视界效应的结合中产生，以及它所引发的“黑洞信息悖论”——即落入黑洞的信息是否会随着霍金辐射的蒸发而彻底消失，成为本书的重点讨论内容。这将带领读者认识到，微观的量子效应，竟然能够影响到宏观的时空结构，从而揭示了黑洞作为连接微观与宏观世界的桥梁。 全息原理与弦理论的启示： 为了解决黑洞信息悖论，物理学家们提出了各种大胆的假说。本书将重点介绍“全息原理”（Holographic Principle），它推测一个引力区域的物理信息，可能被编码在它的边界上，就像一个三维物体的信息可以存储在一个二维的表面上一样。我们将探讨AdS/CFT（反德西特空间/共形场论）对应关系，这是目前最有希望的实现全息原理的数学框架，它暗示着引力理论（通常在AdS空间中描述）可能与一个没有引力的量子场论（CFT）在数学上是等价的。 在此基础上，本书将引入“弦理论”（String Theory）的视角。弦理论认为，构成宇宙万物的基本粒子并非点状的，而是微小的、振动的弦。不同的振动模式对应着不同的粒子。弦理论不仅能够自然地包含引力子（引力的量子），还能在数学上提供一个处理黑洞奇点和量子引力问题的框架。我们将探讨弦理论如何通过引入额外维度、超对称性等概念，试图统一包括引力在内的所有基本相互作用，并解释黑洞表面可能存在的“量子弦”结构。 第三部分：量子引力的探索之路——前沿理论与未来展望 在理解了黑洞作为量子引力研究的“实验室”之后，本书将进一步深入到当前各种量子引力理论的探索前沿。 圈量子引力（Loop Quantum Gravity）： 除了弦理论之外，圈量子引力是另一个重要的量子引力候选理论。本书将介绍它的基本思想，即时空本身是量子化的，由离散的“圈”或“节点”构成，形成一个“量子泡沫”的结构。我们将探讨圈量子引力如何试图解决奇点问题，例如它对黑洞奇点和宇宙大爆炸奇点的“反弹”效应的解释。虽然它在处理粒子谱和统一相互作用方面可能不如弦理论那么全面，但它在描述量子时空结构方面独具优势。 因果集合理论（Causal Set Theory）： 这一理论认为，时空的结构是由离散的基本事件组成的，事件之间的因果关系（即“哪个事件先发生”）构成了时空的基本骨架。本书将解释因果集合理论如何试图在不预设连续时空的情况下，通过离散事件的因果关系来“生长”出我们所认识的时空。它提供了一种完全不同的视角来理解量子引力的基础。 其他新兴理论与实验迹象： 本书还将简要介绍一些其他的量子引力研究方向，例如非交换几何、渐进安全引力等，并探讨它们各自的特点和面临的挑战。同时，我们也会关注那些可能为量子引力提供实验证据的领域，例如对极早期宇宙的观测（如宇宙微波背景辐射的细节）、高能粒子对撞机的探索、以及对引力波信号的精密测量，这些都可能在未来揭示我们尚未知晓的物理规律。 超越已知： 本书的最后，将引导读者思考量子引力研究的更深远意义。一个成熟的量子引力理论，不仅能解决黑洞信息悖论和宇宙大爆炸奇点问题，更可能为我们揭示宇宙的起源、最终命运，以及是否存在平行宇宙、多重宇宙等更宏大的图景。它将是对人类理性能力的一次终极挑战，也是对我们理解自身在宇宙中位置的一次深刻反思。 本书的特色： 深度与广度的结合： 本书在深入阐述量子引力和黑洞相关理论的同时，也力求覆盖现有研究的主要分支，为读者提供一个相对全面的图景。 非数学化的讲解： 尽管涉及复杂理论，本书将尽量避免过多的数学推导，而是通过形象的比喻、类比和概念的深入剖析，让普通读者也能领略到前沿物理学的魅力。 引人入胜的叙事： 本书将以问题驱动、故事化的方式展开，将枯燥的理论概念融入到对宇宙终极奥秘的探索叙事中，激发读者的好奇心和求知欲。 前沿的洞察： 本书将聚焦于量子引力研究中最活跃、最有前景的方向，并对未来的发展趋势进行适度预测。 《宇宙深处的低语：量子引力与黑洞的神秘协奏》是一次穿越时空的智力冒险，它将带你一同聆听宇宙最深处的奥秘，理解最极端现象背后的物理法则，并为人类探索未知提供一份深刻的洞见。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始拿到《多波长光纤激光技术》这本书，我以为会是一本枯燥乏味的教科书，但读了几章之后，我彻底被它吸引住了。作者的写作风格非常独特，他能够将那些极其复杂的光学现象和物理原理，用一种非常形象和易于理解的方式娓娓道来。我尤其喜欢他对于“光纤骚扰”、“模式耦合”等概念的讲解，通过生动形象的比喻，让我这个非专业人士也能够大致领会其中的精髓。书中还涉及了许多前沿的研究进展，例如如何实现超宽带、超精细的多波长输出，以及如何提高激光器的效率和稳定性。这些内容让我看到了光纤激光技术未来的发展潜力，也让我对接下来的学习充满了期待。这本书不仅仅是知识的传递，更是一种思维的启迪，它让我学会如何从不同的角度去思考问题，如何将看似无关的知识点联系起来，形成一个完整的知识体系。

评分☆☆☆☆☆

《多波长光纤激光技术》这本书的价值，在我看来，远不止于它所传授的专业知识。它更是一种思维方式的引领，一种对科学探索精神的深刻诠释。作者在书中巧妙地将理论的严谨性与实践的灵活性相结合，既有深入的原理剖析，又不乏实际操作的指导。我最欣赏的是它对于“创新”的强调，书中提出的许多观点，都鼓励读者去挑战现有技术瓶颈，去探索新的可能性。例如，关于如何设计新型光纤结构以实现更复杂的波长组合，以及如何利用人工智能技术优化激光器参数，这些都给我带来了极大的启发。阅读这本书的过程，我感觉自己仿佛置身于一个充满活力的科研团队中，与顶尖的科学家们一起探讨着最前沿的技术难题。这本书不仅提升了我的专业技能，更重要的是，它点燃了我内心深处对科学研究的热情。

评分☆☆☆☆☆

这本《多波长光纤激光技术》简直是打开了我对激光世界的新视角！之前总觉得激光就是一束光，但这本书的深度和广度让我惊叹。尤其是它深入浅出地讲解了如何通过巧妙的光纤结构设计和泵浦方式，实现激光器在多个波长上同时或独立发出光束。我特别被它对非线性效应在多波长产生中的作用的阐述所吸引，那些复杂的数学模型和物理原理，在作者的笔下变得生动有趣，仿佛我真的能看到光子在光纤中穿梭，激发出不同颜色的光芒。书中引用的案例研究也非常扎实，从实际应用场景出发，展示了多波长光纤激光在通信、光谱分析、医疗诊断等领域的巨大潜力。虽然有些章节涉及的理论知识对我来说还有些挑战，但我能感受到作者倾注的心血，试图将最前沿的研究成果以最易懂的方式呈现给读者。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一次激动人心的探索之旅，让我对精密科学的魅力有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

我之前对光纤激光器只有模糊的概念，直到读了《多波长光纤激光技术》这本书，才算真正领略到了它的魅力。这本书就像一个精美的引子，将我带入了一个五彩斑斓的光学世界。我惊喜地发现，原来激光器可以如此“多才多艺”，能够同时发出多种颜色的光，而且每一种光都有其独特的用途。书中对不同波长激光在通信、生物医学、材料加工等领域的应用场景进行了详细的介绍，让我对这项技术有了更直观的认识。尤其让我印象深刻的是，它不仅讲解了“是什么”，更深入地探讨了“为什么”和“如何做”。那些关于光纤增益、光谱特性、模式控制的讲解，虽然专业性很强，但在作者的笔下，却显得十分生动有趣。这本书让我感受到了科学的严谨与浪漫并存，也激发了我进一步探索光纤激光技术奥秘的决心。

评分☆☆☆☆☆

我一直对光学领域抱有浓厚兴趣，而《多波长光纤激光技术》这本书则完全满足了我对这一主题的求知欲。它不仅仅局限于理论的堆砌，更注重实际操作和应用，这一点让我非常欣赏。书中对于不同类型的多波长光纤激光器的设计理念、关键参数的优化以及性能评估都有着详尽的介绍。我尤其关注了它关于增益介质选择以及腔体设计对激光器性能影响的论述，这些细节之处的处理，直接决定了激光器的稳定性、输出功率和波长可调性。书中还提供了不少图示和仿真结果，直观地展示了各种技术方案的优劣，这对于我这种需要将理论与实践相结合的学习者来说，简直是福音。阅读过程中，我脑海中不断浮现出各种实验场景，也开始思考如何在现有的研究基础上去拓展和创新。这本书无疑为我今后的学习和研究指明了方向，提供了一个坚实的理论基础和丰富的实践参考。