Frontiers in Lasers And Electro-optics Research pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Nova Science Pub Inc

作者:Arkin, William T. (EDT)

出品人:

页数:290

译者:

出版时间:

价格:89

装帧:HRD

isbn号码:9781594547706

丛书系列:

图书标签:

Lasers
Electro-optics
Optical Physics
Photonics
Quantum Optics
Nonlinear Optics
Optical Engineering
Fiber Optics
Laser Technology
Spectroscopy

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具体描述

跨越光学的边界：先进光电技术与应用前沿探索本书旨在全面深入地探讨当代光学、光电子学和激光技术领域中极具创新性和颠覆性的研究方向与应用前景。本书汇集了全球顶尖研究机构和学者的最新成果，内容覆盖了从基础理论突破到尖端工程实现的多个维度，为从事相关领域研究、开发和教学的人员提供一份详尽、前瞻性的参考指南。第一部分：超快与非线性光学新纪元第一章：飞秒与阿秒脉冲的产生与表征本章详细阐述了当前生成时间尺度最短脉冲的技术进展。重点讨论了光梳技术在频率合成与精密测量中的核心作用，以及新型增益介质（如掺镱晶体、掺铒光纤和半导体可饱和吸收镜Q开关技术）在实现高功率、高重复频率飞秒激光器中的优化策略。此外，本章深入解析了高次谐波产生（HHG）和隧道电离理论，阐释了如何通过精确控制激光-物质相互作用，产生持续时间在百阿秒量级的超快光脉冲，及其在实时观察电子运动、分子动力学研究中的关键应用。第二章：极端非线性光学现象与器件聚焦于光与物质在强场相互作用下表现出的非线性效应。本章剖析了自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）、受激拉曼散射（SRS）等一阶、二阶乃至高阶非线性过程的物理机制。重点介绍了一系列新型非线性介质，包括拓扑绝缘体、二维材料（如石墨烯、二硫化钼）以及空芯光纤中增强的非线性效应。内容延伸至光孤子动力学在光纤通信和光子集成电路中的潜力，以及如何利用非线性效应实现频率转换（如参量下转换和上转换）。第二部分：量子光子学与信息处理第三章：量子光源与纠缠态的制备本部分深入探讨了量子信息处理的基础——高质量量子光源的构建。详细介绍了基于自发参量下转换（SPDC）和自发四波混频（SFWM）制备单光子源和双光子纠缠源的技术路线。特别关注了利用集成光子芯片（如铌酸锂薄膜波导、硅光子平台）实现高亮度、高可扩展性量子光源的工程挑战与突破。讨论了如何通过优化泵浦激光参数和波导结构，实现高保真度的纠缠态制备及其在量子密钥分发（QKD）中的应用。第四章：光量子计算与模拟本章关注光在执行复杂计算任务中的独特优势。详细解析了线性光学量子计算（LOQC）的理论框架，特别是“测量诱导延迟清除（MBQC）”的实现路径。同时，对光量子模拟器进行了深度剖析，阐述如何利用光晶格、超材料结构模拟凝聚态物理中的哈密顿量，例如模拟费米子系统中的Hubbard模型或拓扑相变。讨论了光子作为量子比特在量子纠错码中的编码与解码机制。第三部分：先进激光系统与材料相互作用第五章：高能/超强激光驱动与靶物理本章专注于当前世界领先的皮秒级、百焦耳乃至千焦耳级激光系统（如钛宝石放大器、光纤放大链）的设计原理和工程实现。深入探讨了增益锁模技术、高功率光束整形（如相控阵技术）和等离子体光学元件（如激光驱动的反射镜）的应用。内容延伸至强激光与物质相互作用的相对论性等离子体物理，包括靶后加速（Target Normal Sheath Acceleration, TNSA）以及在惯性约束核聚变（ICF）中的最新进展。第六章：激光增材制造与材料改性探讨了激光技术在材料科学和精密制造中的前沿应用。重点分析了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）中，激光功率密度、扫描速度与熔池动力学之间的复杂关系，及其对最终材料微观结构和宏观性能（如疲劳强度、孔隙率）的影响。同时，深入研究了皮秒/飞秒激光在材料表面微纳结构加工（如超疏水表面、生物相容性涂层）中的优势，以及激光诱导击穿光谱（LIBS）在原位成分分析中的精度提升策略。第四部分：光电集成与传感前沿第七章：硅光子学与光电集成电路（PICs）本章是现代光通信和计算的核心。详细介绍了异质集成技术，特别是如何将III-V族半导体激光器、调制器与硅基无源元件（波导、分束器、滤波器）高效耦合在同一芯片上。系统分析了高速光电调制器（如马赫-曾德尔调制器、载流子注入调制器）的性能瓶颈与创新设计，以及光子辅助电子学在超高带宽数据中心互联中的潜力。第八章：新型光学传感与成像技术关注光学方法在生命科学和环境监测中的突破。本章详述了表面等离子体共振（SPR）传感器在生物分子检测中的高灵敏度增强技术，特别是局部表面等离子体共振（LSPR）在纳米尺度下的应用。在成像方面，深入探讨了光学相干层析成像（OCT）在活体组织深度成像中的分辨率提升，以及计算成像技术（如计算全息术、散射层析成像）如何克服传统光学系统的衍射极限和散射限制，实现复杂介质中的清晰重建。 --- 本书特色：本书以高度的专业性和严谨的学术态度，聚焦于当前国际研究热点，确保读者获取的信息是最新、最前沿的。内容组织上逻辑清晰，理论阐述与工程实践紧密结合，力求提供一个全面而深入的视角，以指导下一阶段的光电技术创新与发展。