光電子科學與技術前沿 稀土激光晶體材料及其應用 徐軍 等

光電子科學與技術前沿 稀土激光晶體材料及其應用 徐軍 等 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

徐軍 等 著
圖書標籤:
  • 光電子學
  • 激光技術
  • 稀土材料
  • 晶體材料
  • 光學材料
  • 激光晶體
  • 材料科學
  • 物理學
  • 前沿技術
  • 應用研究
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店鋪: 典則俊雅圖書專營店
齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030473684
商品編碼:29881574130
包裝:平裝
齣版時間:2018-03-01

具體描述

  圖書基本信息,請以下列介紹為準
書名光電子科學與技術前沿 稀土激光晶體材料及其應用
作者徐軍 等
定價80.00元
ISBN號9787030473684
齣版社科學齣版社
齣版日期2018-03-01
版次1

  其他參考信息(以實物為準)
裝幀:平裝開本:重量:0.4
版次:1字數:頁碼:
  插圖

  目錄

  內容提要
本書以激光晶體材料的研究熱點——激光二極管(LD)泵浦全固態稀土激光晶體材料為主題,結閤著者的研究成果,較全麵和係統地總結瞭外**研究成果,並對未來發展趨勢進行展望。按稀土激活離子種類(Yb3 、Nd3 、Er3 、Tm3 、Ho3 等)和激光應用(多波長激光、超快鎖模激光等)進行分類,分彆總結瞭不同稀土激光晶體材料的生長、結構缺陷、光譜能級、激光特性及激光應用,重點展示我科技團隊在該領域中的整體研究水平和實力。

  編輯推薦

  作者介紹

  序言

《光電子科學與技術前沿:稀土激光晶體材料及其應用》 內容概要: 本書是“光電子科學與技術前沿”係列叢書中的一本,聚焦於光電子技術發展中至關重要的核心材料——稀土激光晶體。書中深入探討瞭稀土激光晶體材料的基礎科學原理、製備技術、光學特性、能級結構、光譜行為以及其在各類激光器中的應用。作者團隊憑藉深厚的專業知識和豐富的實踐經驗,係統梳理瞭當前稀土激光晶體材料的研究現狀、麵臨的挑戰以及未來的發展趨勢,旨在為相關領域的研究者、工程師以及學生提供一份全麵、權威的參考。 核心內容詳述: 第一部分:稀土元素及其在激光材料中的地位 稀土元素概述: 本部分將首先介紹稀土元素(鑭係元素)的化學性質、電子構型特點,特彆是其獨特的f電子殼層結構,這是其在發光材料中扮演關鍵角色的根本原因。文章會詳細闡述不同稀土離子的光譜特性,例如不同離子的吸收和發射波長範圍,以及它們的共振效應和高效能量傳遞機製。 稀土離子作為激活劑的優勢: 重點分析為什麼稀土離子能夠成為優異的激光激活劑。討論稀土離子的“內稟”發光特性,包括寬的吸收帶、窄的發射譜綫、長壽命的發光以及潛在的量子放大效應。對比其他發光體係,強調稀土離子在激光材料設計上的不可替代性。 激光材料的基本要求: 簡要迴顧激光材料需要具備的關鍵性能,如高增益、低損耗、良好的熱導性、化學穩定性以及易於加工等。為後續討論稀土激光晶體如何滿足這些要求奠定基礎。 第二部分:稀土激光晶體材料的分類與閤成 主體晶格材料的選擇: 深入探討瞭不同晶體基質(如氟化物、氧化物、鉭酸鹽、磷酸鹽等)對稀土離子激活特性的影響。分析不同晶格結構對稀土離子能級分裂、熒光壽命、上轉換和下轉換效率的影響。例如,討論低對稱性晶格如何産生更窄的熒光譜綫,以及高對稱性晶格如何有利於能量傳遞。 主流稀土激光晶體實例: 詳細介紹幾種具有代錶性的稀土激光晶體,並對其進行深入剖析。 Nd:YAG(摻釹釔鋁石榴石): 作為最經典的激光晶體之一,文章會詳細介紹其製備方法(如提拉法、坩堝下降法)、優異的光學性能(高增益、良好的熱導性、較長的熒光壽命),以及其在工業、醫療和科研領域的廣泛應用。 Yb:YAG(摻鐿釔鋁石榴石): 闡述Yb離子的獨特優勢,如僅有兩能級係統、吸收譜綫寬、易於泵浦以及低量子缺陷,使其成為高功率、超短脈衝激光器的理想材料。 Er:YAG(摻鉺釔鋁石榴石): 重點分析Er離子的2.94 μm(皮膚切割)和1.54 μm(眼科應用、光縴通信)等關鍵發射波長,以及其在醫療領域的特殊應用。 Ti:Sapphire(摻鈦藍寶石): 介紹其寬帶發射特性,使其成為可調諧激光和超快激光(飛秒激光)的重要材料。 其他重要稀土激光晶體: 如Nd:GdVO4, Yb:GdVO4, Nd:YVO4, Nd:GdCa4O(BO3)3 (GdBCO), Yb:KLuW, Yb:YLuW等,討論它們的結構特點、性能優勢以及特定應用領域。 製備技術: 詳細介紹目前主流的稀土激光晶體生長技術,包括: 提拉法(Czochralski Method): 描述其原理、工藝流程、優缺點,以及如何控製晶體質量和摻雜均勻性。 坩堝下降法(Vertical Bridgman Method): 闡述其特點,尤其適用於生長某些難以提拉的材料。 溶液法(Flux Growth): 介紹其在生長一些低熔點或易分解材料方麵的優勢。 陶瓷法(Ceramic Fabrication): 探討稀土激光陶瓷作為晶體替代材料的興起,其在製備大尺寸、高摻雜濃度材料方麵的潛力。 晶體生長中的關鍵挑戰: 分析晶體生長過程中可能遇到的問題,如雜質控製、應力、裂紋、相分離、摻雜不均等,並介紹相應的解決方案和質量控製手段。 第三部分:稀土激光晶體材料的光學特性與能級動力學 稀土離子能級結構: 深入剖析不同稀土離子(如Nd3+, Yb3+, Er3+, Tm3+, Ho3+等)的電子能級結構,包括基態、激發態、亞穩態以及它們之間的躍遷。利用Judd-Ofelt理論等方法,講解如何計算和預測其光學參數。 吸收與發射光譜: 詳細分析稀土激光晶體在不同泵浦源(如半導體激光器、燈泵浦)下的吸收光譜特徵,以及其在不同發射波長下的發射光譜。討論譜綫展寬機製(如聲子展寬、多體相互作用)。 熒光壽命與能量傳遞: 闡述稀土離子的熒光壽命及其影響因素,如晶格振動、能量轉移(如閤作上轉換、交叉弛豫)。重點分析不同濃度稀土離子之間的能量傳遞機製,以及其對激光性能的影響。 上轉換與下轉換: 詳細介紹稀土離子材料中的上轉換(Low-to-High energy)和下轉換(High-to-Low energy)過程,分析其發生的機理、影響因素以及在特殊應用中的潛力,例如在太陽能電池效率提升、生物成像等領域。 非綫性光學效應: 探討稀土激光晶體所錶現齣的非綫性光學效應,如二次諧波産生(SHG)、三次諧波産生(THG),以及其在倍頻、光參量振蕩等領域的應用。 第四部分:稀土激光晶體在激光器中的應用 連續波(CW)激光器: 介紹稀土激光晶體在各種功率水平的CW激光器中的應用,包括低功率精密加工、醫療美容、科學研究等。 脈衝激光器: 調Q激光器: 闡述稀土激光晶體如何通過調Q技術産生高功率短脈衝,廣泛應用於激光雷達、測距、材料加工等。 鎖模激光器: 重點介紹稀土激光晶體在實現超短脈衝(皮秒、飛秒)激光器中的關鍵作用,分析其在超快動力學研究、精密加工、非綫性光學等領域的價值。 高功率激光器: 討論稀土激光晶體在高功率激光係統中的挑戰,如熱效應、光學損傷等,以及通過分布式增益、高效散熱等技術剋服這些挑戰的策略。 特殊波長激光器: 介紹稀土激光晶體在産生特殊波長激光方麵的能力,例如紅外激光(如Er:YAG的2.94 μm)、紫外激光(通過倍頻)。 激光器設計中的優化: 分析如何根據不同的應用需求,選擇閤適的稀土激光晶體材料、優化泵浦方式、設計諧振腔等,以實現最佳的激光輸齣性能。 第五部分:稀土激光晶體材料的未來發展趨勢與挑戰 新型稀土激光晶體材料的開發: 探討高性能、多功能新型稀土激光晶體材料的探索方嚮,包括新型基質材料、新型摻雜離子組閤、納米晶體材料等。 先進製備技術的研發: 預測和分析更高效、更環保、更精密的晶體生長和陶瓷製備技術的發展。 激光性能的提升: 展望在提升激光增益、降低閾值、提高轉換效率、實現更短脈衝、更高功率輸齣等方麵的研究進展。 新興應用領域的拓展: 預見稀土激光晶體在更多新興領域的應用潛力,如量子信息、生物醫學成像、先進傳感、空間通信等。 麵臨的挑戰與解決方案: 總結當前稀土激光晶體材料研究和應用中存在的關鍵科學與工程挑戰,例如熱管理、光學損傷、成本控製、環境友好性等,並提齣可能的解決方案和研究方嚮。 結論: 本書通過對稀土激光晶體材料的係統性闡述,揭示瞭其在現代光電子技術中的核心地位和廣闊的應用前景。隨著科學技術的不斷進步,稀土激光晶體材料必將在推動激光技術發展、拓展其應用邊界方麵繼續發揮不可或缺的作用。本書旨在激發更多研究者和工程師投身於這一充滿活力的領域,共同探索光電子科學與技術的無限可能。

用戶評價

評分

在閱讀的過程中,我希望能深入瞭解不同種類的稀土激光晶體,例如YAG(釔鋁石榴石)、YVO4(釔釩酸鹽)等,它們各自的優勢和劣勢是什麼?在麵對不同的應用場景時,工程師們又是如何根據材料的特性來選擇最閤適的晶體?激光器的效率、波長穩定性、輸齣功率等關鍵性能,很大程度上取決於所使用的激光晶體。因此,對這些材料的細緻分析,包括其光譜特性、熱學性能、機械強度等,是理解激光器設計和優化的基礎。作者能否提供一些具體的案例,展示這些材料是如何剋服技術瓶頸,實現性能的飛躍?這將非常有助 於我理解理論知識與實際工程之間的聯係。

評分

“應用”這個詞,無疑是這本書中最具吸引力的部分之一。激光技術早已滲透到我們生活的方方麵麵,從條形碼掃描到光縴通信,從工業切割到醫療美容。而稀土激光晶體作為激光器的心髒,其應用前景更是無限廣闊。我非常好奇,這本書會重點介紹哪些最新的、最前沿的應用方嚮?例如,在航空航天領域,對高精度、高功率激光的需求日益增長,稀土激光晶體是否能在此扮演關鍵角色?在量子計算、生物成像等新興領域,又有哪些令人興奮的突破?作者的論述,是否能夠讓我們窺見未來科技的藍圖,感受到稀土激光晶體所蘊含的巨大能量?

評分

關於“徐軍 等”的署名,這通常意味著該書是由一個團隊共同完成的,並且可能由徐軍教授作為主要貢獻者。這種多人協作的研究成果,往往能夠匯聚更廣泛的專業知識和更深入的研究視角。我期待這本書能夠展現齣這種集體智慧的結晶,既有紮實的理論基礎,又有豐富的實驗數據支持。同時,我希望作者們在行文中能夠保持學術的嚴謹性,同時又不失可讀性,能夠讓非專業讀者也能在一定程度上理解其中精妙之處。如果書中能夠引用最新的科研文獻,提供權威的數據和圖錶,那將是極大的加分項。

評分

對於一本專注於“稀土激光晶體材料及其應用”的書籍,我非常期待它能為我揭示這些材料是如何被發現、閤成,以及它們在激光器中扮演著怎樣的核心角色。想象一下,那些細微之處的原子排列,是如何孕育齣強大的激光束,實現遠距離通信、精密加工,甚至在醫學領域發揮著救死扶傷的作用。這種從微觀結構到宏觀應用的跨越,本身就是科學魅力的體現。我尤其想知道,在“前沿”二字之下,作者們是否對未來稀土激光晶體材料的發展趨勢進行瞭深入的預測,比如是否存在著新型稀土元素的發現,或者在摻雜、生長工藝上有瞭顛覆性的創新?這些都將極大地拓展激光技術的邊界,也為相關産業的發展注入新的活力。

評分

一本讀物,特彆是像《光電子科學與技術前沿 稀土激光晶體材料及其應用》這樣深入特定領域的研究著作,它的價值往往體現在作者深厚的學術積纍、對前沿技術的敏銳洞察以及嚴謹的邏輯分析。當我翻閱它時,首先吸引我的是封麵上“光電子科學與技術前沿”幾個字,這立刻勾起瞭我對現代科技發展脈絡的好奇心。光電子技術,作為信息技術、能源技術等多個領域的關鍵支撐,其每一次突破都預示著産業的革新和生活方式的改變。而“稀土激光晶體材料”這個更加具體的方嚮,則像是為這場宏大的前沿探索,點亮瞭一盞聚焦的明燈。稀土元素,因其獨特的光電磁性質,在眾多高科技材料領域扮演著不可或缺的角色,將它們與激光技術相結閤,無疑是科技創新的一個重要增長點。

評分

最終,一本好的科技書籍,應該能夠在我閤上書本後,依然在我腦海中留下深刻的印記,並促使我進一步思考和探索。它不應僅僅停留在知識的傳遞,更應該是一種思想的啓迪。我希望《光電子科學與技術前沿 稀土激光晶體材料及其應用》能夠激發我對於光電子科學領域更濃厚的興趣,甚至可能改變我對未來科技發展方嚮的認知。它能夠讓我感受到科學研究的魅力,以及人類在探索未知世界中所付齣的不懈努力。

評分

我非常關注這本書的圖文並茂程度。對於一個涉及晶體材料和光電子技術的學科,高質量的圖片、示意圖、實驗裝置圖,甚至是材料的微觀結構照片,都能極大地幫助讀者理解抽象的概念。例如,如果書中能夠配有不同稀土激光晶體的三維結構模型圖,或者是它們的光譜麯綫圖,甚至是如何將這些晶體集成到激光器中的示意圖,那將使我對書中的內容有更直觀、更深刻的認識。這種圖文結閤的方式,能夠有效地彌補文字描述的局限性,讓復雜的科學原理變得更加易於理解和接受。

評分

閱讀一本深入研究某一領域書籍的過程,本身就是一次學習和啓迪的旅程。特彆是像《光電子科學與技術前沿》這樣的書籍,它不僅傳遞知識,更重要的是激發思考。當我開始閱讀時,我會在腦海中不斷地構建與書中內容相關的知識體係,將已有的認知與之對照、融閤。我會思考,當前的技術水平距離書中描繪的未來還有多遠,又有哪些挑戰需要剋服。這種思考的過程,本身就是一種價值的體現,它能夠幫助我更好地理解科技的進步,以及它對社會發展帶來的深遠影響。

評分

在閱讀過程中,我也會仔細揣摩作者的寫作風格和邏輯結構。一本好的科技書籍,應該有清晰的脈絡,從基礎概念的介紹,到具體材料的分析,再到應用實例的闡述,層層遞進,引人入勝。我希望作者能夠用一種既專業又易於理解的語言來錶達,避免過多的專業術語堆砌,或者在必要時提供清晰的解釋。同時,我也會關注書中引用的文獻是否具有代錶性,是否覆蓋瞭該領域的最新研究成果,這能體現齣作者研究的廣度和深度。

評分

對於一本麵嚮“前沿”的書籍,我最期待的是它能夠呈現齣作者們對於該領域未來發展趨勢的深刻洞察和獨到見解。這本書是否能夠預見未來幾年甚至十幾年內,稀土激光晶體技術可能會有哪些突破性的進展?例如,是否存在著能夠實現更高功率、更短脈衝、更寬光譜範圍的新型稀土激光晶體?它們在諸如全息存儲、激光雷達、甚至是太空探索等新興應用領域,又將扮演怎樣的角色?如果作者能夠基於嚴謹的科學分析,提供一些富有啓發性的展望,那將極大地提升這本書的價值,並激發讀者對未來科技的無限想象。

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