中紅外激光器 瀋德元,範滇元著 9787118100952 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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瀋德元，範滇元著 著

圖書標籤:

• 中紅外激光器
• 激光技術
• 光學工程
• 材料科學
• 半導體激光
• 氣體激光
• 固體激光
• 光譜學
• 非綫性光學
• 精密儀器

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118100952

商品編碼：29522008569

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2015-12-01

圖書基本信息
圖書名稱	中紅外激光器
作者	瀋德元,範滇元著
定價	78.00元
齣版社	國防工業齣版社
ISBN	9787118100952
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

由於在國防、醫療、工業以及科研工作等領域的重要應用，中紅外波段激光已成為外激光技術領域的研究熱點之一。瀋德元、範滇元編*的《中紅外激光器》以*前沿的科研成果為題材，係統闡述瞭中紅外激光的産生技術與發展現狀。書中重點介紹瞭中紅外固體激光器和光縴激光器，內容包括摻銩激光器、摻鈥激光器、摻鉺激光器、基於非綫性技術的中紅外激光器以及中紅外超連續譜等7章。全書內容豐富、層次分明，結閤激光領域的新成果、新問題將中紅外激光技術進行瞭透徹翔實的分析與呈現c 本書可供從事激光技術研究的科研工作者和工程技術人員參考；同時，對於物理學、光學、電子技術等專業的本科生、碩士以及博士研究生來說，也是一本非常有價值的參考書。

作者簡介

瀋德元,教授，江蘇師範大學物理與電子工程學院院長，江蘇省雙創人纔，博士生導師。96年取得博士學位以來，瀋德元教授先後在日本、新加坡和英國的研究機構、大學從事科研和教學工作。瀋德元教授主要從事中紅外高功率激光器的研究，是包層泵浦高功率光縴激光器、光縴-固體混閤激光技術及其相關技術領域的專傢，主持過多項國傢自然基金和軍口項目；發錶科研論文160餘篇，其中被SCI和 EI檢索120餘篇，被國際同行引用500餘次。

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《中紅外激光器》：開啓非綫性光學與激光技術的新篇章 中紅外（Mid-Infrared, MIR）波段，一個介於2.5微米到25微米之間的神秘光波領域，長期以來一直是光學和光電子學研究的重點和難點。在這個波段，物質的分子振動、轉動以及許多化學鍵的特徵吸收譜綫密集分布，使其成為識彆、檢測和操控各種物質，包括有機物、無機物、生物分子乃至大氣汙染物，進行光譜分析、化學傳感、生物成像、材料加工等應用不可或缺的窗口。然而，傳統的光學材料在中紅外波段的吸收損耗普遍較高，難以實現高效的光學元件設計和高性能的激光器構建，這極大地限製瞭該領域的研究和應用發展。 正是在這樣的背景下，《中紅外激光器》一書應運而生，由瀋德元和範滇元兩位資深學者傾力撰寫。這本書並非僅僅是簡單介紹中紅外激光器的原理和結構，而是係統性地、深入淺齣地梳理瞭中紅外激光器從理論基礎到技術實現，再到前沿應用的完整脈絡。它填補瞭國內在該領域理論研究與工程實踐之間存在的諸多空白，為廣大科研工作者、工程師以及相關領域的研究生提供瞭一部權威、全麵且極具指導意義的參考著作。 一、 理論基石：奠定中紅外激光器研究的堅實基礎 要理解和設計中紅外激光器，首先需要掌握與之相關的基礎理論。本書在此方麵給予瞭充分的關注。 光與物質相互作用： 書中詳細闡述瞭光與物質在中紅外波段的相互作用機理。不同於可見光和近紅外區域，中紅外光能夠直接激發分子的振動和轉動能級躍遷，從而導緻強烈的吸收。理解這些吸收譜綫的特點，例如其寬度、強度和位置，是設計中紅外光譜分析和傳感係統的關鍵。本書通過豐富的案例和理論推導，幫助讀者深入理解這些相互作用的細節，為選擇閤適的工作介質和優化激光器性能提供理論依據。 非綫性光學效應： 中紅外激光器的發展，特彆是高功率和可調諧激光器的實現，往往離不開非綫性光學效應的運用。本書係統介紹瞭在中紅外波段可能齣現的各種非綫性光學現象，例如二次諧波産生（SHG）、三次諧波産生（THG）、參量過程（如光學參量振蕩OPO、光學參量放大OPA）以及受激拉曼散射（SRS）等。通過對這些非綫性過程的深入剖析，讀者可以瞭解如何利用非綫性晶體或介質，將可見光或近紅外激光轉換為中紅外光源，或者如何通過非綫性過程拓展激光器的波長範圍和提高輸齣功率。 固體激光材料： 固體激光材料是中紅外激光器中最常見的增益介質之一。本書詳細介紹瞭在中紅外波段具有潛在應用價值的各種固體激光晶體和玻璃材料。這包括但不限於：Nd:YAG、Yb:YAG等常用激光晶體在中紅外波段的特定躍遷；以及一些特殊的摻雜體係，例如摻雜鏑（Dy）、鈥（Ho）、鉺（Er）等的氟化物晶體，如CaF2、BaF2、 LaF3等，它們在特定波段具有優異的激光性能。此外，書中還探討瞭如何通過優化材料的生長工藝、摻雜濃度、晶體結構以及缺陷控製來改善材料的光學質量和激光性能，從而滿足中紅外激光器對增益介質的苛刻要求。 半導體材料： 半導體激光器在室溫下産生中紅外光是一個長期以來具有挑戰性的課題，但其在集成化、小型化和大規模生産方麵的優勢使其成為未來發展的熱門方嚮。本書對半導體激光器的工作原理進行瞭詳盡的介紹，特彆是針對中紅外波段，重點關注瞭量子阱激光器（QW）、量子點激光器（QD）、級聯激光器（CL）等新型半導體結構。書中詳細解釋瞭量子 confinement效應如何影響能帶結構，以及如何通過巧妙的能帶工程設計來實現在中紅外波段的有效輻射。特彆地，對量子級聯激光器（QCL）的工作機理進行瞭深入的闡述，包括其多量子阱結構、注入鎖定機製以及載流子弛豫過程，這是目前實現高功率、室溫下中紅外激光輸齣的最有前景的技術之一。 二、 技術實現：從中紅外激光器的設計與製造到關鍵技術 理論的掌握最終要落到實踐。本書在技術實現層麵，詳細介紹瞭中紅外激光器的設計、製造以及關鍵技術。 諧振腔設計： 激光器的核心是諧振腔，它負責光的反饋和放大。書中詳細講解瞭針對中紅外波段的諧振腔設計原則，包括鏡麵材料的選擇（在中紅外波段，傳統的介電多層膜可能麵臨損耗問題，因此需要考慮特殊的反射膜技術，如金屬反射膜、寬帶增透膜等）、腔型（如平-平腔、凹-凹腔、凹-平腔等）的選擇以及腔長和模式的匹配。特彆地，針對一些特殊的中紅外激光器類型（如光參量振蕩器），書中還介紹瞭其特有的腔設計策略。 泵浦技術： 高效的泵浦源是驅動激光器産生激光的關鍵。本書探討瞭適用於中紅外激光器的各種泵浦技術，包括： 固體激光器泵浦： 利用可見光或近紅外固體激光器（如Nd:YAG, Yb:YAG等）作為泵浦源，通過非綫性過程（如二次諧波、三次諧波）轉換為中紅外波段。 半導體激光器泵浦： 使用近紅外或可見光半導體激光器直接泵浦中紅外增益介質，這是一種高效且易於集成的泵浦方式。 光縴激光器泵浦： 近年來，高功率光縴激光器在泵浦源方麵展現齣巨大潛力，書中也討論瞭如何利用光縴激光器進行泵浦。 氣體放電泵浦： 對於一些氣體中紅外激光器（如CO2激光器），氣體放電是其主要的泵浦方式，書中會介紹相關的放電結構和優化技術。 中紅外光學元件： 製造高效的中紅外光學元件是一個巨大的挑戰。本書專門闢齣章節，深入探討瞭在中紅外波段的光學材料選擇和加工技術。 透鏡材料： 介紹瞭如氟化鎂（MgF2）、氟化鈣（CaF2）、硒化鋅（ZnSe）、硫化鋅（ZnS）、鍺（Ge）、矽（Si）等在中紅外波段具有低損耗特性的光學材料，並分析瞭它們的摺射率、色散、熱導率以及機械性能。 薄膜技術： 講解瞭在中紅外波段應用的光學薄膜設計和製備技術，包括增透膜、反射膜、濾波膜等。特彆強調瞭在寬波段和高功率應用中對薄膜材料選擇、膜層結構設計以及製備工藝（如離子束濺射、電子束蒸發等）的精細控製。 加工工藝： 討論瞭在中紅外光學元件製造中常用的精密加工技術，如金剛石車削、超精密研磨、拋光等，以及如何保證光學錶麵的精度和光學性能。 鎮腔、調諧與控製： 為瞭獲得高質量、特定波長或可調諧的中紅外激光輸齣，各種腔內技術至關重要。 調諧技術： 書中詳細介紹瞭幾種實現中紅外激光器波長調諧的方法，包括： 溫度調諧： 利用材料的熱光效應或熱膨脹效應來改變腔長和增益峰值。 電控調諧： 對於半導體激光器，通過改變注入電流或外加電場來調諧。 力學調諧： 通過改變腔長或施加機械應力。 非綫性調諧： 利用光學參量振蕩器（OPO）和光學參量放大器（OPA）的泵浦波長或非綫性晶體的相位匹配條件來實現寬範圍調諧。 模式控製： 討論瞭單模、多模激光器的産生和控製技術，以及如何抑製模式競爭和提高激光器的穩定性。 三、 前沿應用：中紅外激光器賦能各領域 本書不僅聚焦於中紅外激光器的技術本身，更著眼於其在眾多前沿領域的廣闊應用前景。 光譜分析與化學傳感： 中紅外光譜是識彆和定量分析物質的“指紋”區域。利用中紅外激光器作為光源，可以構建高靈敏度、高選擇性的光譜分析儀器，用於： 環境監測： 檢測大氣中的痕量氣體汙染物（如CO2, CH4, NO2等），評估空氣質量。 工業過程控製： 在綫監測化學反應過程中的中間産物和終産物，優化生産效率。 食品安全檢測： 快速、無損地檢測食品中的添加劑、汙染物或成分含量。 醫療診斷： 通過分析呼齣氣體或體液中的生物標記物，輔助疾病的早期診斷。 生物醫學成像與治療： 中紅外波段的穿透深度相對較好，並且許多生物組織和分子在此波段有特徵吸收，這使其在生物醫學領域具有獨特的優勢： 生物成像： 構建基於中紅外吸收或散射的成像技術，用於觀察細胞、組織結構，甚至進行分子標記成像。 光動力治療（PDT）： 利用特定波長的中紅外激光激活光敏劑，産生單綫態氧，用於殺傷腫瘤細胞。 手術： 特定波長的中紅外激光（如CO2激光器）可以實現對組織的精密切割、汽化和凝固，且熱損傷小。 材料加工與製造： 中紅外激光器的高功率輸齣和對特定材料的強吸收能力，使其在材料加工領域展現齣強大潛力： 材料改性： 通過中紅外激光輻照，改變材料的錶麵性能、晶體結構或化學成分。 精密加工： 精確控製材料的熔化、汽化過程，實現微納尺度的精密加工。 3D打印： 在選擇性激光燒結（SLS）等3D打印技術中，利用中紅外激光器可以更有效地熔化和燒結某些粉末材料。 安防與國防： 中紅外波段的隱蔽性以及對某些材料的敏感性，使其在安防和國防領域具有重要應用： 目標探測與識彆： 通過紅外成像和光譜分析，探測和識彆隱藏的目標。 僞裝識彆： 識彆具有紅外隱身功能的僞裝材料。 《中紅外激光器》一書的齣版，標誌著中國在中紅外激光器領域的研究和發展邁上瞭新的颱階。它不僅為該領域的研究者提供瞭寶貴的理論指導和技術參考，更重要的是，它將極大地推動中紅外激光器在各個應用領域的深入發展，為解決人類社會麵臨的諸多挑戰貢獻科技力量。這本書的價值，在於它對復雜科學問題的深度剖析，在於它對前沿技術的全麵梳理，更在於它對未來科技發展的清晰指引。

評分☆☆☆☆☆

作為一名希望瞭解中紅外激光器在實際應用中可能發揮何種作用的讀者，我非常看重這類專業書籍是否能夠提供有價值的參考信息。雖然我尚未深入閱讀，但從這本書的標題和作者的背景推測，它很可能不僅僅停留在理論層麵，而是會涉及到一些中紅外激光器在各個領域的實際應用案例，例如在遙感、光譜分析、醫療診斷、工業加工等方麵的具體技術實現和發展趨勢。這種將理論與實踐相結閤的視角，對於我理解技術背後的商業價值和未來發展前景至關重要。我希望這本書能夠幫助我打開視野，瞭解這項技術是如何在現實世界中發揮其獨特優勢，並可能在未來帶來哪些創新性的突破。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計相當考究，硬質封麵，紙張細膩，印刷清晰。書脊上的燙金字體在燈光下熠熠生輝，透著一股嚴謹的學術氣息。我拿到這本書時，首先被它厚實的體量所吸引，這預示著內容定然是豐富而深入的。封麵設計以深邃的紅色為主調，點綴著抽象的光綫圖形，直觀地傳遞瞭“中紅外激光器”這一核心主題。雖然我暫時還沒來得及深入研讀，但從這初步的觸感和視覺印象來看，這無疑是一本值得細細品味、反復查閱的專業著作。封底的齣版社信息和書號清晰可辨，為正版書籍提供瞭保障。整體而言，這是一本在物質呈現上就足夠令人期待的圖書，它所承載的知識內容，相信也同樣具備瞭厚重和價值。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對光學技術領域充滿好奇心的讀者，我尤其關注那些能夠幫助我建立起係統性知識體係的讀物。這本書給我的第一印象就是其內容的係統性和完整性。從目錄的結構來看，它似乎不僅僅是某個特定中紅外激光器的介紹，而是更側重於從中紅外激光器這一宏觀概念齣發，逐步深入到其背後的原理、設計、製造、測試以及可能的應用領域。這種循序漸進的敘述方式，對於我這樣希望打下紮實理論基礎的讀者來說，是非常友好的。它不像是一些碎片化的科普文章，而是試圖構建一個完整的知識框架，讓讀者能夠融會貫通，理解事物之間的內在聯係。我相信，通過閱讀這本書，我能夠更清晰地認識到中紅外激光器在現代科技中的定位和重要性。

評分☆☆☆☆☆

我對作者的學術背景和專業積纍一直很看重，因為這直接關係到書籍內容的權威性和前沿性。看到瀋德元和範滇元先生的名字，我立刻聯想到他們在光學領域，尤其是在激光技術方麵深厚的造詣和豐富的研究經驗。他們的著作通常以嚴謹的邏輯、精煉的語言和深刻的洞見而著稱，深受業界的尊重。因此，我對這本書的內容質量充滿瞭高度的期待。我預感這本書中涵蓋的信息，不僅僅是教科書式的知識梳理，更可能融入瞭作者們多年的研究心得和對行業發展的獨到見解。能夠從這樣經驗豐富的學者手中獲得關於中紅外激光器的知識，這本身就是一種寶貴的學習機會，相信閱讀過程會充滿啓發。

評分☆☆☆☆☆

翻開書頁，一股淡淡的油墨香撲鼻而來，這是我一直以來都很享受的閱讀體驗。書中的文字排版疏朗有緻，閱讀起來不會感到擁擠和壓迫。目錄頁清晰地列齣瞭各個章節的標題，標題的設置既有概括性，又不失專業性，讓我能對全書的知識脈絡有一個大緻的瞭解。一些關鍵的概念和術語在首次齣現時，作者似乎采用瞭加粗或者斜體的方式加以強調，這對於初學者來說無疑是一種貼心的設計，能夠幫助我們更好地抓住重點。頁眉和頁腳的設計也十分簡潔，隻是標注瞭書名和章節信息，不會分散讀者的注意力。我特彆注意到，書中似乎還配有瞭一些圖錶和公式，雖然我還沒有細看，但這些視覺元素通常是理解復雜技術原理不可或缺的輔助工具，它們的齣現讓我對這本書的深度和實用性充滿瞭信心。