飛秒激光在透明介質中的傳輸與超連續光輻射特性 9787118115062 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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宋曉偉，陶海岩，林景全 著

圖書標籤:

• 飛秒激光
• 超連續光輻射
• 透明介質
• 非綫性光學
• 激光物理
• 光學工程
• 光縴激光器
• 材料科學
• 光學特性
• 激光傳輸

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118115062

商品編碼：29637220707

包裝：平裝

齣版時間：2017-12-01

基本信息

書名:飛秒激光在透明介質中的傳輸與超連續光輻射特性

：79.00元

售價：57.7元,便宜21.3元,摺扣73

作者:宋曉偉,陶海岩,林景全

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2017-12-01

ISBN：9787118115062

字數：

頁碼：163

版次：1

裝幀：平裝

開本：32開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

《飛秒激光在透明介質中的傳輸與超連續光輻射特性》介紹瞭飛秒激光超連續輻射的研究進展和物理機製以及著者近年來在飛秒激光超連續輻射領域取得的一些研究成果，其中包括飛秒激光大氣及低壓氮氣填充毛細管中超連續輻射，飛秒激光在銅溶液以及水摻雜納米銀粒子液體中産生超連續輻射，石英玻璃及氟化鋇晶體中飛秒激光成絲及超連續輻射，同時也對飛秒超連續輻射對PIN探測器工作性能影響效果進行瞭闡述。
　　《飛秒激光在透明介質中的傳輸與超連續光輻射特性》可供從事與光學學科相關專業的師生以及科研人員學習和參考，也可作為光電信息科學與工程專業和應用物理專業本科生的教材。

目錄

作者介紹

宋曉偉，博士、副教授。1996—2000年在高功率半導體激光國防科技重點實驗室工作。2001—2005年曾經在日本築波大學物理係以及日本産業技術綜閤研究所金剛石研究中心從事半導體激光技術的研究工作。2008年9月迴國到長春理工大學理學院任教並在超快光學實驗室開展研究工作。現從事飛秒激光應用方麵的研究，主要開展瞭飛秒激光成絲及其超連續輻射，飛秒激光材料錶麵功能性微納結構的製備等實驗研究工作。近五年來，發錶學術論文10餘篇，參與或承擔國傢科技部973項目子課題、國傢自然科學基金以及省級科研項目等6項。

文摘

序言

光影織夢，時空塑形：飛秒激光與超連續光探秘 在光學的浩瀚星河中，飛秒激光以其極緻的短暫脈衝寬度，如同一把能夠瞬間切割時空的利劍，開啓瞭探索微觀世界和精密製造的新紀元。而當這束光深入透明介質，所激發的超連續光，則如同一道絢爛的彩虹，跨越瞭廣闊的光譜範圍，為科學研究和技術應用帶來瞭前所未有的機遇。本書將帶領讀者踏上一段深度探索飛秒激光在透明介質中傳輸機理及其所引發的超連續光輻射特性的旅程，揭示其中蘊含的科學奧秘與前沿應用。 飛秒激光：瞬間的極緻力量 飛秒，即韆萬億分之一秒。在這個短暫得幾乎難以想象的時間尺度上，激光能夠釋放齣極高的峰值功率，足以引發一係列非綫性光學效應，從而在透明介質中産生令人驚嘆的現象。本書將深入剖析飛秒激光的産生原理，包括摻鐿光縴激光器、鎖模激光器等常用技術，並詳細闡述其獨特的脈衝特性，如極窄的脈寬、高峰值功率、寬光譜以及空間光束質量等。 在飛秒激光與透明介質的交互作用中，一係列復雜的物理過程扮演著至關重要的角色。我們將詳細介紹這些過程，例如： 自聚焦（Self-focusing）： 隨著激光強度的增加，介質的摺射率會發生非綫性變化，導緻激光束嚮中心聚焦，形成更小的光斑。這不僅影響瞭激光的傳輸路徑，也為後續的非綫性效應奠定瞭基礎。 自相位調製（Self-phase modulation, SPM）： 激光脈衝在介質中的傳播會引起介質摺射率的隨時間變化，進而導緻激光脈衝的光譜展寬，這是産生超連續光的最基本機製之一。 交叉相位調製（Cross-phase modulation, XPM）： 當多束激光或不同頻率分量同時存在時，它們會相互影響摺射率，導緻各自的光譜發生展寬。 受激拉曼散射（Stimulated Raman scattering, SRS）： 激光能量被耦閤到介質的分子振動模式上，産生新的頻率成分，進一步拓展瞭光譜範圍。 受激布裏淵散射（Stimulated Brillouin scattering, SBS）： 激光能量被耦閤到介質的聲學模式上，産生頻率較低的光，對激光傳輸的穩定性産生影響。 等離子體産生與電子雪崩（Plasma generation and avalanche ionization）： 當激光強度極高時，介質中的電子會獲得足夠能量，引發雪崩效應，産生等離子體，這會顯著改變介質的光學特性，甚至導緻介質損傷。 本書將通過詳細的理論模型和數學推導，清晰地闡述這些非綫性效應的物理機製，以及它們如何協同作用，共同塑造飛秒激光在透明介質中的傳播行為。我們將探討不同類型透明介質（如玻璃、晶體、液體等）對飛秒激光傳輸的影響，以及介質的非綫性係數、色散特性等參數如何調控這些過程。 超連續光：光譜的無限延伸 當飛秒激光在透明介質中經曆上述一係列非綫性過程後，原本窄帶的光源將會演變成一個具有極寬光譜範圍的“彩虹”。這就是超連續光（Supercontinuum, SC），它能夠橫跨紫外、可見光、近紅外甚至遠紅外區域，如同一個人工光譜源，展現齣前所未有的應用潛力。 本書將深入研究超連續光的産生機製，重點分析不同非綫性效應在超連續光生成中的貢獻。我們將詳細探討： 光譜展寬機製： 如何通過調控激光參數（如脈衝能量、重復頻率、偏振等）和介質特性（如長度、結構、摺射率等）來最大化光譜展寬，實現目標範圍的超連續光覆蓋。 光譜形狀的調控： 如何通過優化傳輸參量，獲得平坦、特定形狀或多峰的超連續光譜，以滿足不同應用的需求。 超連續光的相乾性與亮度： 分析超連續光的光譜相乾性（例如，相乾的超連續光在光譜和時間上都保持穩定），以及其空間相乾性，探討如何提升其整體亮度和光束質量。 微結構光縴（Photonic crystal fiber, PCF）在超連續光生成中的作用： PCF獨特的橫嚮結構提供瞭極大的設計自由度，能夠精確調控其色散特性和非綫性效應，從而高效生成高質量的超連續光，成為當今超連續光研究的核心平颱。本書將詳細介紹不同類型PCF（如全介質PCF、反諧振PCF等）的設計原理、優勢以及其在超連續光産生中的應用。 前沿研究與未來展望 本書不僅會深入講解飛秒激光傳輸與超連續光産生的理論基礎，還將聚焦於該領域的前沿研究進展和潛在應用。我們將探討： 新型非綫性效應與現象： 如超快光誘導的介質相變、光誘導的定嚮結晶等，這些現象為材料加工、器件製造等提供瞭新的可能。 高功率、高亮度超連續光源的開發： 追求更寬、更平坦、更高亮度的超連續光，以應對更嚴苛的應用需求。 超連續光在精密科學研究中的應用： 光譜學： 作為寬帶光源，用於高分辨率光譜分析、拉曼光譜、熒光光譜等，揭示物質的微觀結構和化學信息。 成像： 在生物醫學成像領域，如光學相乾斷層掃描（OCT）、多光子顯微鏡等，提供更高的分辨率和穿透深度。 計量學： 用於高精度測距、時間測量、頻率梳等，推動精密測量技術的發展。 激光誘導擊穿光譜（LIBS）： 作為激勵源，實現材料成分的快速無損分析。 超連續光在工業應用中的前景： 激光加工： 如微納加工、錶麵改性、精密切割等，實現高精度、低損傷的材料處理。 通信： 探索高密度波分復用（WDM）通信的可能性。 傳感： 開發新型高靈敏度的光學傳感器。 本書將以嚴謹的學術態度，結閤大量的實驗數據和理論模擬結果，深入淺齣地揭示飛秒激光與透明介質的奧秘，以及由此誕生的超連續光所蘊含的巨大潛力和廣闊前景。無論您是光學領域的科研人員、工程師，還是對前沿科技充滿好奇的學生，本書都將為您提供一次深入的知識盛宴，引導您理解並把握這一充滿活力的研究領域。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排非常清晰，邏輯鏈條嚴密得像一個精密的儀器。從光場的産生、傳播特性到最終在介質中激發齣的各種非綫性效應，層層遞進，構建瞭一個完整的知識體係。我尤其欣賞作者們在討論實驗結果時，總是能迅速地將其置於更宏大的理論框架之下進行檢驗和解釋，這使得書中的內容極具說服力。雖然我無法完全掌握所有高深莫測的方程，但那種對科學探索過程的尊重和對真理不懈追求的精神，是跨越專業壁壘也能感受到的。它不是一本能讓你快速入門的書，而更像是一份需要你長期去“研讀”和“消解”的寶貴資料，每讀一遍都會有新的體會和領悟，特彆是當你結閤其他新的研究進展再迴來看時，會發現書中許多早期的預言或模型，如今已在實驗中得到瞭印證，這種曆時性的對比閱讀體驗，非常奇妙。

評分☆☆☆☆☆

這本書，光是書名就帶著一種深邃的科技感，讓我這個非專業人士也忍不住好奇。我一直覺得，光與物質的相互作用是科學領域裏最迷人的課題之一，而“飛秒激光”這個詞匯，本身就代錶瞭時間尺度的極限和能量密度的巔峰。我購買它並非是想成為一名激光物理學傢，而是希望能夠一窺前沿研究的冰山一角。當我翻開這本書的目錄時，撲麵而來的是一連串復雜的數學公式和物理模型，這確實對我這樣的業餘愛好者構成瞭不小的挑戰。我尤其關注那些關於“超連續光輻射”的部分，這聽起來就像是科幻小說裏的情節，把一束光變成彩虹般的全光譜。雖然我可能無法完全理解其中每一個推導過程的精妙，但那種探索未知、試圖將自然界最精細的現象捕捉並量化的努力，本身就非常令人振奮。這本書顯然是為專業領域人士準備的深度參考書，它不僅僅是在描述現象，更是在構建一個解釋這些現象的理論框架。那種嚴謹的學術態度和對細節的把握，從裝幀的質感上就能略微感受到。它讓我意識到，任何看似簡單的光學現象背後，都隱藏著如此浩瀚的理論體係。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本磚頭一樣的書，第一個感受就是內容的紮實程度。它不是那種泛泛而談的科普讀物，而是一部沉甸甸的學術專著。我本來是帶著學習如何操作相關設備的期望來翻閱的，結果發現重點完全放在瞭理論模型的建立和驗證上。書中對激光與介質相互作用的非綫性效應的描述極其詳盡，特彆是涉及到高強度脈衝光在介質中産生的新現象，例如自聚焦、色散管理等等，這些術語對我來說既陌生又充滿吸引力。我記得我花瞭整整一個下午，試圖理解其中關於剋爾效應和拉曼散射耦閤的數學錶述，雖然最終隻是略知皮毛，但那種挑戰思維極限的感覺是其他讀物難以給予的。這本書的價值在於其深度和廣度，它似乎涵蓋瞭該領域從基礎理論到實驗驗證的每一個關鍵節點，對於想在這個領域深耕的讀者來說，它無疑是一本案頭的“聖經”。即便是那些看似枯燥的數值模擬和參數分析部分，也透露齣作者們對實驗細節的極緻追求。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖錶設計，雖然是典型的學術風格，但不得不說，它極大地輔助瞭對復雜物理過程的理解。那些用以闡述光脈衝在介質中傳輸演化過程的動態圖和截麵圖，雖然是靜態的印刷品，卻能讓人在腦海中構建齣那個微小尺度上發生的劇烈能量交換場景。我特彆欣賞其中對“介質損傷閾值”和“光孤子”等前沿概念的論述，這部分內容不僅具有理論指導意義，更直接關係到實際應用中的安全性和可行性。雖然我不是直接從事相關研究的，但通過閱讀，我能感受到作者們在試圖解決實際工程難題時的那種審慎和精確。這本書的語言風格非常剋製和客觀，每一個結論的提齣都有堅實的理論基礎支撐，很少有誇張或煽情的描述，這反而更增加瞭其權威性。對於希望瞭解當前該領域研究前沿的工程師或研究生來說，這本著作無疑是極佳的資源。

評分☆☆☆☆☆

我注意到這本書在引用文獻方麵做得非常全麵和細緻，這讓我對作者團隊的研究背景和學術積纍有瞭更深的認識。它似乎是以一種“承前啓後”的姿態存在的，既總結瞭經典理論的精髓，又著力於探討最新觀測到的非綫性現象。其中關於“光縴中的超連續譜産生”的章節，我反復看瞭幾遍，那種光子能量如何在時域和頻域之間進行復雜的映射和轉換，實在是令人拍案叫絕。這種對光與物質作用機理的深刻洞察，需要長年纍月的積纍和無數次的實驗驗證。坦白說，這本書的閱讀門檻確實很高，它要求讀者不僅要有紮實的數學基礎，還需要對量子光學和非綫性物理有初步的瞭解。但對於那些願意投入時間去啃“硬骨頭”的讀者來說，這本書的迴報是巨大的，它提供瞭一種看待激光與物質相互作用的全新的、更深層次的視角。