Hdbk Laser Sci & Technology Optical Mtls Vol 4 (Handbook of Laser Science & Technology, Vol. IV) pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:CRC

作者:Marvin J. Weber

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1986-08-31

價格:USD 202.00

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780849335044

叢書系列:

圖書標籤:

• 激光科學
• 激光技術
• 光學材料
• 手冊
• 參考書
• 物理學
• 材料科學
• 工程學
• 光學
• 激光器

《激光科學與技術手冊，第四捲：光學材料》 --- 前言 激光技術的進步始終與支撐其運行的材料科學的突破緊密相連。本捲《激光科學與技術手冊》聚焦於激光係統、器件及其應用中至關重要的光學材料領域。我們深知，無論是提升激光器的效率、擴展其工作波段，還是增強其在苛刻環境下的可靠性，對新型和改進型光學材料的深入理解與精準調控是不可或缺的前提。 本書旨在為從事激光係統設計、光子學研究、材料開發以及相關工業應用的高級研究人員、工程師和研究生提供一本全麵、深入且高度實用的參考書。它整閤瞭該領域最新的研究成果、成熟的技術實踐以及對未來發展趨勢的深刻洞察。我們力求避免對基礎物理原理的過度闡述，而是將重點放在材料的特性、製備工藝、性能錶徵及其在具體激光應用中的錶現上。 --- 第一部分：基礎光學材料與激光介質的原理 本部分為後續高級主題奠定堅實的基礎，係統闡述瞭構成現代激光係統的核心光學材料的物理基礎。 第一章：晶體與玻璃基質的結構與性質 詳細考察瞭構成激光增益介質和功能光學元件的無機晶體（如氧化物、氟化物）和非晶態玻璃（如矽酸鹽、磷酸鹽、氟化物玻璃）的微觀結構。重點分析瞭晶格缺陷、非晶結構對光學均勻性、散射損耗和熱光效應的影響。討論瞭如何通過控製化學計量比和引入雜質來調控材料的摺射率、雙摺射率和熱導率。 第二章：稀土離子摻雜與能級工程 深入探討瞭激活激光性能的關鍵——稀土離子（如Nd$^{3+}$, Er$^{3+}$, Yb$^{3+}$, Tm$^{3+}$）在不同基質中的激活機製。涵蓋瞭晶場理論在解釋能級分裂中的應用，以及如何通過精確控製摻雜濃度和位置來優化吸收截麵、熒光壽命、斯托剋斯位移和交叉弛豫過程，從而實現高效率的激光發射。詳細對比瞭四能級與三能級係統在不同材料中的實現情況。 第三章：非綫性光學材料基礎 本章關注那些能夠改變光波自身性質的材料。詳細介紹瞭電光效應、二次諧波産生（SHG）、參量振蕩（OPO）和自相位調製等非綫性光學現象的理論基礎。對最常用的非綫性晶體，如KDP、BBO、LBO及其氟化物類似物，進行瞭詳盡的性能對比，包括其有效非綫性係數、損傷閾值和溫度穩定性。 --- 第二部分：高功率激光與先進功能材料 本部分聚焦於滿足現代高功率、超快、和特殊波段激光係統需求的先進材料技術。 第四章：用於高能激光器的陶瓷與復閤材料 傳統晶體在尺寸、熱導率和機械強度上存在瓶頸。本章專門探討瞭激光陶瓷（如Nd:YAG、Yb:YAG陶瓷）的製備技術（如固結、熱壓）及其優越性，特彆是在消光率和抗形變方麵的錶現。同時，介紹瞭梯度功能材料和復閤材料，如摻雜透明陶瓷或納米復閤光縴，如何實現性能的協同提升。 第五章：光縴激光器用特種光縴材料 這是光縴激光器技術的核心。詳細分析瞭用於單模、高功率、高束質量輸齣的特種光縴材料。內容包括：如何通過控製包層/縴芯的摺射率分布（如階躍型、包層導光型）來控製模場麵積（MFD）和有效模場麵積（MEFF），以應對非綫性效應和熱效應。重點討論瞭雙包層光縴中稀土離子（尤其是Yb$^{3+}$）的摻雜策略和能量傳輸機製。 第六章：超快激光與寬帶增益材料 針對皮秒和飛秒激光應用，本章深入研究瞭支持寬吸收和發射帶寬的材料。分析瞭摻雜鈦（Ti$^{3+}$）的藍寶石、摻雜鉻（Cr$^{4+}$）的尖晶石（Forsterite），以及玻璃基體（如磷酸鹽玻璃）的性能。討論瞭受激發射截麵的展寬機製、群速度色散（GVD）管理以及材料的非綫性摺射率（剋爾效應）對超快脈衝壓縮與傳輸的影響。 --- 第三部分：光學元件的塗層、加工與可靠性 本部分從宏觀應用角度，探討瞭決定激光係統最終性能和壽命的關鍵加工與錶麵工程技術。 第七章：高反射率與抗損傷薄膜技術 光學元件的錶麵處理是影響係統損耗和可靠性的決定性因素。詳細介紹瞭用於激光係統（從紫外到中紅外）的介質多層膜（DBR、增透膜）的設計原理。討論瞭不同沉積技術（如電子束蒸發、離子束輔助沉積）對薄膜應力、層間結閤力和激光損傷閾值（LIDT）的影響。特彆關注瞭對高功率激光苛刻波長（如1064 nm、3.5 μm）優化的材料體係（如HfO$_{2}$/SiO$_{2}$、Al$_{2}$O$_{3}$/YF$_{3}$）。 第八章：激光損傷與材料的可靠性 激光損傷是製約高功率係統發展的核心問題。本章係統分類瞭不同類型的激光損傷（如熱損傷、光化學損傷）。分析瞭損傷閾值與材料吸收率、薄膜的吸收體缺陷密度、以及脈衝寬度之間的關係。探討瞭提高材料和塗層LIDT的先進策略，如優化界麵質量和采用超低吸收的摻雜方案。 第九章：特殊應用材料：波長轉換與光子晶體 本章展望瞭前沿材料的應用。研究瞭用於上轉換、下轉換的特殊稀土復閤材料，以及如何利用它們來擴展激光的工作波段或提高量子效率。同時，概述瞭光子晶體材料在光限製、超材料和新型波導器件中的潛力，及其對集成光子學和微納激光器的貢獻。 --- 總結 《激光科學與技術手冊，第四捲：光學材料》全麵梳理瞭支撐當代激光技術發展所需的一切核心材料知識。本書的深度和廣度確保它能夠滿足從基礎科研到工程應用中對材料特性、製備工藝和可靠性標準的嚴苛要求。我們期望本書能夠激發讀者對新型光學材料的探索熱情，推動激光科學與技術的持續創新。

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當我第一次翻開《Hdbk Laser Sci & Technology Optical Mtls Vol 4》這本書時，就被它所蘊含的豐富知識和嚴謹的科學態度所深深吸引。作為一名在光學領域工作的工程師，我一直在尋找能夠提供更深層次理論支撐和更前沿技術洞察的資料，而這本書，恰好滿足瞭我的需求。它不是那種淺嘗輒止、流於錶麵的技術介紹，而是深入到光學材料與激光相互作用的本質。我尤其欣賞作者在討論“激光在非綫性光學材料中的行為”時所采用的方法論。他們不僅僅羅列瞭不同材料的非綫性光學係數，更重要的是，分析瞭導緻這些效應的微觀過程，例如光波與材料中的電子和晶格相互作用，以及由此産生的二次、三次甚至更高階的非綫性極化。這對於我們在設計和製造新型激光源、光學調製器以及光信息處理係統時，選擇閤適的非綫性光學材料和優化器件結構至關重要。我之前在進行一項關於利用二次諧波發生器提高激光效率的研究時，就曾遇到過對不同非綫性晶體性能的深入理解的瓶頸。這本書提供的理論框架，能夠幫助我更清晰地認識到不同晶體的非綫性特性如何影響諧波的産生效率，以及如何通過優化晶體取嚮和相位匹配條件來最大化輸齣功率。

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拿到這本《Hdbk Laser Sci & Technology Optical Mtls Vol 4》的那一刻，我腦海中湧現的第一個念頭便是它那沉甸甸的分量，不僅僅是物理上的，更是知識上的。我是一名光學工程的研究生，日常的研究工作離不開激光和光學材料的深刻理解，而這本書，無疑是我學術道路上又一座堅實的裏程碑。打開它，撲麵而來的信息密度和嚴謹的學術論證，瞬間就吸引瞭我。我花瞭足足一個下午的時間，僅僅翻閱瞭前幾章，就被作者在介紹不同光學材料的激光響應特性時所展現齣的深度所摺服。他們不僅僅列舉瞭各種材料的性能參數，更重要的是，將這些參數與具體的物理機製聯係起來，例如非綫性光學效應在不同晶體結構中的錶現，以及它們如何影響激光的産生和傳播。這種從宏觀現象到微觀機理的層層剝離，讓我對這些材料有瞭更全麵、更係統的認識。尤其是在關於摻雜光縴激光器材料的部分，作者詳細闡述瞭不同稀土離子的能級結構、吸收和發射截麵，以及它們如何通過特定的泵浦方案來優化激光輸齣。我一直對高功率光縴激光器的發展很感興趣，而這本書提供的基礎知識，正是理解這一領域核心技術所不可或缺的。它並非一本簡單的技術手冊，而更像是一本為光學科學研究者量身打造的“百科全書”，每一個字都凝聚著作者的智慧和心血。我預感，這本書將成為我實驗室書架上最常被翻閱的那一本，也是我撰寫論文時最可靠的參考資料。

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在我的職業生涯中，我一直緻力於探索激光技術在材料科學領域的應用，而《Hdbk Laser Sci & Technology Optical Mtls Vol 4》無疑是我近期讀到的一本最深刻、最全麵的著作。它並非那種簡單的技術手冊，而是真正深入到瞭光學材料與激光相互作用的本質。我特彆欣賞作者在描述“激光誘導的錶麵改性”時的詳盡分析。他們不僅僅列舉瞭各種改性技術，比如激光拋光、激光衝擊強化和激光熔覆等，更重要的是，深入探討瞭這些技術背後的微觀機製，例如激光能量如何影響材料錶麵的晶格結構、缺陷分布以及微觀形貌。這對於我們在進行材料錶麵處理和功能化時，選擇最優化的激光工藝參數至關重要。我曾經在進行一項關於提升金屬材料耐磨性的研究時，就曾遇到過對激光衝擊強化機製的深入理解的瓶頸。這本書提供的理論框架，能夠幫助我更清晰地認識到激光脈衝如何通過壓縮波誘導材料內部産生塑性變形，從而顯著提高其硬度和耐磨性。此外，書中關於“光學材料在激光退火過程中的行為”的討論，也極具啓發性。作者分析瞭激光退火對材料晶體結構、缺陷密度以及光學特性的影響，並給齣瞭優化退火工藝的建議。這些內容對於半導體製造、薄膜沉積以及光電器件的性能提升都具有重要的指導意義。

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作為一名從事激光技術研究多年的科研人員，我見過市麵上各種各樣的技術手冊和參考書，但《Hdbk Laser Sci & Technology Optical Mtls Vol 4》無疑是我近年來接觸到的最具有深度和前瞻性的一部著作。它不僅僅是簡單地羅列技術參數，而是深入到光學材料與激光相互作用背後的物理原理。我特彆欣賞書中關於“光誘導的相變”這一章節的論述。作者詳細解釋瞭不同類型材料，如半導體、金屬和絕緣體，在強激光照射下可能發生的相變過程，比如熔化、蒸發、玻璃化以及亞穩態晶格結構的形成。這對於理解激光焊接、激光增材製造以及激光誘導的錶麵改性等技術至關重要。我之前在研究激光淬火技術時，就曾遇到過對不同材料淬火機製的深入理解的瓶頸。這本書提供的理論框架，能夠幫助我更清晰地認識到激光能量如何影響材料的微觀結構，從而優化工藝參數，獲得理想的材料性能。此外，書中對於“光學材料在激光退火過程中的行為”的探討，也極具啓發性。作者分析瞭激光退火對材料晶體結構、缺陷密度以及光學特性的影響，並給齣瞭優化退火工藝的建議。這些內容對於半導體製造、薄膜沉積以及光電器件的性能提升都具有重要的指導意義。

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每次購買一本新的科技書籍，我總是帶著一種近乎虔誠的心情去翻閱，而《Hdbk Laser Sci & Technology Optical Mtls Vol 4》給我的感受尤為深刻。這本書的內容深度和廣度，遠超我之前的預期。它不僅僅是關於光學材料，更是關於如何利用激光來研究和操縱這些材料。在介紹“激光誘導熒光”部分，作者不僅僅描述瞭如何通過激光激發材料發光，更深入探討瞭不同激發波長、脈衝寬度以及光斑尺寸對熒光信號的影響。這對於材料的無損檢測和成分分析具有重要的意義。我曾經參與過一個關於文物保護的研究項目，需要對古老陶瓷進行無損成分分析，而激光誘導熒光技術正是其中的關鍵。這本書提供的詳細理論和實驗指導，無疑會為這類應用提供堅實的基礎。此外，書中關於“光學材料在強激光場下的行為”的章節，更是讓我大開眼界。作者詳細闡述瞭介質擊穿、光摺變效應以及高次諧波産生等現象，並分析瞭影響這些現象的關鍵材料參數。這些知識對於設計和製造高功率激光器、激光加工設備以及先進的光學傳感係統都至關重要。我之所以如此看重這本書，是因為它能夠將復雜的物理過程清晰地呈現齣來，並提供解決實際工程問題的思路。

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我一直對激光科學與技術及其在光學材料領域的應用充滿熱情，而《Hdbk Laser Sci & Technology Optical Mtls Vol 4》這本書，無疑是我近年來所讀過的最令人印象深刻的著作之一。它不僅僅是提供技術參數的集閤，更是對光學材料與激光相互作用的深邃洞察。我特彆欣賞書中關於“激光在透明材料中的散射和吸收”的詳盡闡述。作者不僅僅列舉瞭不同材料的散射係數和吸收係數，更重要的是，他們深入探討瞭這些光學特性的起源，例如材料內部的缺陷、雜質、晶格振動以及非綫性效應。這對於我們在設計高功率激光係統、精密光學元件以及光通信器件時，選擇閤適的材料和優化設計方案至關重要。我之前在進行一項關於高斯光束在非均勻介質中傳播的研究時，就曾遇到過對材料內部散射機製的深入理解的瓶頸。這本書提供的理論模型，能夠幫助我更清晰地認識到材料的微觀不均勻性如何影響激光的傳播，從而優化光束整形和聚焦策略。此外，書中關於“光學材料在激光誘導的錶麵形貌演化”的討論，也極具啓發性。作者分析瞭激光與材料錶麵相互作用時可能産生的各種形貌變化，比如犁溝、裂紋、納米結構以及自組裝結構等，並探討瞭這些形貌變化對材料光學和機械性能的影響。

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作為一名對光學和材料科學充滿好奇心的學習者，我在尋找一本能夠係統性地介紹激光與光學材料之間復雜關係的著作時，《Hdbk Laser Sci & Technology Optical Mtls Vol 4》的齣現，如同一盞明燈，照亮瞭我探索的道路。這本書的內容深度和廣度，遠超我之前的預期。我尤其對書中關於“激光誘導的化學反應”這一章節的論述感到興奮。作者詳細解釋瞭不同化學物質在激光照射下可能發生的各種化學反應，比如光解、光閤、光催化以及激光誘導的等離子體化學等。這對於理解激光在化學閤成、材料加工以及環境治理等領域中的應用至關重要。我曾經參與過一個關於利用激光閤成納米材料的研究項目，而這本書提供的激光化學反應動力學理論和實驗方法，對於理解反應機理和優化閤成條件提供瞭寶貴的參考。此外，書中關於“光學材料在激光退火過程中發生的相變”的討論，也極具啓發性。作者分析瞭激光退火對材料晶體結構、缺陷密度以及光學特性的影響，並給齣瞭優化退火工藝的建議。這些內容對於半導體製造、薄膜沉積以及光電器件的性能提升都具有重要的指導意義。

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作為一個在光學領域摸爬滾打瞭多年的工程師，我一直在尋找能夠提供更深層次理論支撐和更前沿技術洞察的資料，而《Hdbk Laser Sci & Technology Optical Mtls Vol 4》恰好滿足瞭我的需求。它不是那種淺嘗輒止、流於錶麵的技術介紹，而是深入到光學材料與激光相互作用的本質。我尤其欣賞作者在討論激光損傷閾值時所采用的方法論，他們不僅僅羅列瞭不同材料的損傷數據，更重要的是，分析瞭導緻損傷的微觀過程，比如自由載流子吸收、熱緻損傷以及等離子體形成等。這對於我們在設計高功率激光係統時，選擇閤適的防護材料和優化係統參數至關重要。我之前在進行一項高能激光器的研發項目時，就曾遇到過材料損傷的問題，當時花費瞭大量時間和精力去排查原因。如果當時能有這本書作為指導，我相信我們能夠更快地找到解決方案。書中對於激光與物質相互作用過程中産生的各種非綫性現象的詳盡論述，也讓我受益匪淺。例如，在討論參量放大和參量振蕩時，作者詳細介紹瞭驅動場、信號場和閑置場之間的能量耦閤，以及它們如何受到材料的二次非綫性極化率的影響。這些理論的深入理解，對於開發新型激光源和先進光學器件具有不可估量的價值。我發現，這本書的價值遠不止於提供信息，更在於它能夠啓發思考，引導讀者深入探索光學科學的奧秘。

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當我拿到《Hdbk Laser Sci & Technology Optical Mtls Vol 4》這本書時，我立刻被它嚴謹的排版和豐富的圖錶所吸引。這是一本真正為光學科學傢和工程師量身打造的工具書，它提供的知識深度和實踐指導意義非凡。我尤其對書中關於“激光驅動的等離子體發射”的章節感到興奮。作者詳細分析瞭不同材料在激光燒蝕過程中形成的等離子體，包括其溫度、密度、電子能量分布以及輻射光譜。這對於激光誘導擊穿光譜（LIBS）等痕量分析技術至關重要。我曾經參與過一個關於環境監測的項目，需要利用LIBS技術分析水樣中的重金屬含量，而這本書提供的等離子體診斷方法和理論模型，對於理解LIBS信號的産生機製和優化檢測靈敏度提供瞭寶貴的參考。此外，書中關於“光學材料在超快激光作用下的動力學過程”的論述，也讓我受益匪淺。作者深入探討瞭飛秒激光與物質相互作用産生的瞬態現象，比如電子-聲子耦閤、載流子弛豫以及超快相變等。這些知識對於理解超快激光加工、高次諧波産生以及超快光譜學等前沿領域至關重要。我之所以認為這本書極具價值，是因為它能夠將復雜的物理過程清晰地呈現齣來，並提供解決實際問題的思路。

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拿到《Hdbk Laser Sci & Technology Optical Mtls Vol 4》的那一刻，我就預感到它將成為我書架上最常被翻閱的那一本。作為一名專注於光學傳感器和激光探測係統的工程師，我一直在尋找能夠提供更深層次理論支撐和更前沿技術洞察的資料。這本書，恰好滿足瞭我的需求。它不是那種淺嘗輒止、流於錶麵的技術介紹，而是深入到光學材料與激光相互作用的本質。我尤其欣賞作者在討論“激光誘導的光電效應”時所采用的方法論。他們不僅僅羅列瞭不同材料的光電轉換效率，更重要的是，分析瞭導緻這些效應的微觀過程，例如光生載流子的産生、分離和輸運，以及它們如何受到材料的電子結構和錶麵形貌的影響。這對於我們在設計和優化光電探測器、太陽能電池和激光陀螺等器件時，選擇閤適的材料和優化器件結構至關重要。我之前在進行一項關於提升激光雷達探測靈敏度的研究時，就曾遇到過對光電探測器響應機製的深入理解的瓶頸。這本書提供的理論框架，能夠幫助我更清晰地認識到激光信號如何轉化為電信號，以及如何通過優化探測器材料和結構來最大化信號強度，降低噪聲。

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