9787512353947 准相位匹配技术及其应用 中国电力出版社 刘涛 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘涛 著

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• 准相位匹配
• 非线性光学
• 光子技术
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• 中国电力出版社
• 刘涛
• 光通信
• 材料科学
• 应用光学

店铺： 聚雅图书专营店

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512353947

商品编码：29522738164

包装：平装

出版时间：2013-11-01

基本信息

书名：准相位匹配技术及其应用

定价：20.00元

作者：刘涛

出版社：中国电力出版社

出版日期：2013-11-01

ISBN：9787512353947

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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准相位匹配（QPM）技术是一种通过对光学晶体非线性极化率进行周期性调制来补偿由于折射率色散所造成的光波之间相位失配的技术，具有非线性转换效率高、可利用晶体的通光范围、非线性作用响应时间极短（飞秒量级）、对光信号的速率和调制格式完全透明等优点，因此在全光波长转换、光开关、光学参量放大过程、太赫兹波等诸多领域都有着重要的应用价值。针对准相位匹配技术及其应用这一课题，《准相位匹配技术及其应用》通过理论和数值的分析方法，对利用准相位匹配晶体（PPLN）实现光学参量放大和全光波长转换进行了深入的研究。

内容提要

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准相位匹配技术在光纤通信、非线性光学和固体激光器等领域都有着重要的应用。刘涛编著的《准相位匹配技术及其应用》阐述了利用准相位匹配技术实现光学参量放大和全光波长转换的一些研究成果，主要内容包括准相位匹配技术的基本原理、基于准相位匹配技术的光学参量放大和全光波长转换的研究进展、非共线光学参量放大器的调谐带宽、非共线光学参量放大器的光谱带宽和参量增益、基于分段结构周期极化铌酸锂晶体的全光波长转换器。
　　《准相位匹配技术及其应用》可作为普通高等院校通信与信息系统、光学工程等相关专业的教学用书，还可作为光纤通信、非线性光学、光学材料、激光器等领域从事非线性光学工作的研究人员和工程技术人员的参考用书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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探索光与物质的和谐共振：非线性光学中的准相位匹配技术及其前沿应用 在浩瀚的科学探索领域，光学以其独特的魅力和深邃的原理，不断揭示着物质世界的奥秘，并推动着科技的飞速发展。其中，非线性光学更是打开了通往全新物质响应和光场调控的大门，而“准相位匹配技术”正是这个激动人心的领域中一颗冉冉升起的新星，它以其精巧的设计和强大的功能，极大地拓展了我们操控光的能力，并在通信、传感、精密制造等众多前沿领域展现出巨大的应用潜力。 想象一下，当一束光穿过某种特殊的材料时，它不再仅仅是简单地传播，而是能够“改变”其频率、改变其颜色，甚至改变其方向。这并非魔术，而是非线性光学效应的体现。在传统的非线性光学过程中，例如二次谐波产生（SHG），入射光与物质相互作用，会产生频率是入射光两倍的新光。然而，要实现高效的光频转换，需要满足一个至关重要的条件——相位匹配。简单来说，就是入射光和产生的新光在传播过程中，其相位要保持同步，就像两列队伍以相同的速度前进，才能保持整齐划一。然而，在许多天然材料中，要同时满足不同频率光传播的相位匹配条件非常困难，导致光频转换的效率低下。 正是在这样的背景下，准相位匹配技术应运而生，它巧妙地绕过了传统相位匹配的严苛要求，为高效的光频转换打开了新的通道。其核心思想在于，通过周期性地改变非线性材料的某些性质，例如其晶体结构的朝向，或者掺杂的浓度，来“修正”传播光场的相位失配。这就像是在队伍前进的过程中，时不时地调整一下步伐的快慢，或者稍微调整一下方向，使得整体的“队列”始终保持相对一致，从而保证能量的有效传递和累积。 准相位匹配技术的精髓：周期性结构的设计与调控 准相位匹配技术的设计关键在于引入周期性调制。在非线性晶体中，通过周期性地翻转晶体的非线性系数（例如，通过周期性地改变晶体结构的极化方向），或者周期性地改变材料的组成（例如，通过周期性掺杂），就可以在宏观上实现对光波传播相位的补偿。当入射光以一定频率和方向传播时，在经过一个周期性的结构后，产生的二次谐波的相位就会得到一定的“纠正”。通过精妙地设计这个周期的长度，可以使得在整个传播过程中，入射光与产生的光波的相位差始终保持在一个相对小的范围内，从而极大地提高光频转换的效率。 这种周期性结构的设计，需要精确地理解非线性光学方程，并结合材料的物理特性进行模拟和计算。例如，在一些非线性晶体中，可以通过晶体工程技术，在特定区域改变晶体的极化方向，形成“畴翻转”的周期性结构。在这些翻转的区域，非线性系数的符号会发生改变，从而起到补偿相位失配的作用。而对于某些材料，还可以通过掺杂不同元素的比例，周期性地改变材料的非线性系数，达到类似的效果。这种对微观结构的精细调控，正是准相位匹配技术强大生命力的源泉。 准相位匹配技术的优势：高效、灵活且宽谱 相较于传统的相位匹配技术，准相位匹配技术具有一系列显著的优势，使其在众多应用领域备受青睐： 高转换效率： 这是准相位匹配技术最核心的优势。通过有效补偿相位失配，能量可以在入射光和产生光之间高效地传递，使得光频转换的效率远高于传统方法。这意味着，即使是较低功率的泵浦光，也能产生较高功率的新光。 宽谱工作范围： 准相位匹配技术不像传统的相位匹配技术那样对光波长非常敏感。通过调整周期性结构的周期长度，可以实现不同波长范围的非线性光学过程，这为宽谱激光器的产生提供了可能，也使得技术能够适应更多样化的应用需求。 灵活的几何结构： 准相位匹配技术可以应用于不同几何形状的非线性材料中，例如块状晶体、薄膜甚至光纤。这为集成光学和微纳光学的器件设计提供了极大的灵活性。 易于实现： 相比于某些需要特殊定向的晶体生长技术，准相位匹配结构的制备在某些情况下更为简便，为大规模生产和应用提供了便利。 前沿应用领域：点亮科技的未来 准相位匹配技术的出现，不仅在理论研究上具有重要意义，更在实践应用中催生了无数激动人心的可能性。 高性能激光器： 准相位匹配技术是产生高功率、窄线宽、可调谐激光器的关键。例如，在产生可见光激光器时，需要将近红外激光器输出的能量转换成可见光。通过准相位匹配技术，可以高效地将近红外光转换成绿光、蓝光甚至紫外光，为激光雷达、精密加工、生物成像等领域提供强大的光源。特别是，它可以用于实现“一扫而光”的宽谱激光器，能够一步产生多种颜色的激光，极大地简化了激光系统的设计。 光通信： 在日益增长的光通信需求下，需要高效地在不同频率之间进行信号转换。准相位匹配技术可以实现频率梳的产生，这是未来光通信中实现高速、大容量数据传输的关键技术之一。通过精确控制光信号的频率和相位，可以大幅提高信息传输的密度和速度。 精密传感与测量： 准相位匹配技术可以用于构建高灵敏度的传感器。例如，利用特定频率的光与待测物质发生非线性相互作用，通过准相位匹配技术高效地检测产生的信号，从而实现对气体、化学物质甚至生物分子的超灵敏探测。这种技术在环境监测、医疗诊断、食品安全等领域具有广阔的应用前景。 非线性光谱学： 准相位匹配技术为研究物质的光谱特性提供了新的工具。通过产生特定频率的新光，可以更精细地激发物质的非线性响应，从而获取关于物质结构和动力学的更丰富信息。这有助于深入理解物质的本质，并指导新材料的设计。 光计算与量子信息： 在飞速发展的光计算和量子信息领域，高效的光信号生成和处理是核心挑战。准相位匹配技术可以用于产生单光子源、纠缠光子源等量子信息处理的基本单元，为构建高性能的光量子计算机和实现安全的量子通信奠定基础。 未来的展望：持续创新与拓展 尽管准相位匹配技术已经取得了令人瞩目的成就，但其发展潜力仍然巨大。当前的研究正集中在以下几个方面： 新材料的探索： 寻找具有更高非线性光学系数、更宽光学窗口、更易于加工的新型非线性材料，是提升准相位匹配技术性能的关键。 多功能集成： 将准相位匹配器件与微纳光子器件进行集成，实现更加紧凑、高效的光学系统，例如集成化的频率转换器、激光器等。 机器学习与人工智能的赋能： 利用先进的算法优化准相位匹配结构的参数设计，提高设计效率和精度，甚至探索全新的设计思路。 拓展应用领域： 不断探索准相位匹配技术在生物医学、新能源、先进制造等新兴领域的潜在应用。 准相位匹配技术，这门巧妙地操控光与物质之间“共振”的艺术，正在以前所未有的速度改变着我们的世界。它不仅深化了我们对光的理解，更将我们带入一个由光驱动的、更加智能和高效的未来。从实验室的精密研究到产业界的蓬勃发展，准相位匹配技术的光芒将持续闪耀，点亮科技进步的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是艺术品，那种深邃的蓝色调，配上烫金的字体，拿在手里就感觉自己握着一份沉甸甸的知识宝藏。我最近迷上了光学领域的一些前沿探索，尤其是那些涉及到非线性光学和光通信的课题，而这本书的装帧和气质，完美地契合了这种探索精神。每一次翻开它，都仿佛开启了一扇通往未知光频世界的大门。书中的排版布局也十分考究，无论是公式的推导还是图表的展示，都清晰得让人心悦诚服。那种墨香与纸张的触感，是电子书永远无法替代的阅读体验。我甚至会花很多时间去研究一下出版社的选择，中国电力出版社在工程技术类书籍的出版上一直有着极高的声誉，这无形中也给了读者一种质量的保证。我期待着接下来的阅读过程，希望能在这本书中找到解决我目前研究瓶颈的关键线索，那种“豁然开朗”的感觉，才是阅读一本好书最大的回报。这不仅仅是一本书，它更像是一个值得信赖的导师，安静地立在那里，等待着有心人去开启它的智慧。

评分☆☆☆☆☆

从我个人偏好来说，我更喜欢那些能够激发批判性思维的书籍。我希望这本书不仅仅是陈述“是什么”和“怎么做”，更能引导读者思考“为什么是这样”以及“有没有更好的方法”。例如，在介绍完一个成熟的相位匹配技术后，我期望作者能提出该技术存在的局限性，并展望未来可能的技术突破方向。这种带着批判和前瞻性的视角，能让读者在吸收现有知识的同时，也培养出独立创新的能力。如果书中能包含一些“开放性问题”或者“待解决的挑战”的讨论，那就更完美了。这会让这本书不仅是一份知识的总结，更像是一份研究的路线图，激励读者站在巨人的肩膀上看得更远。一本真正优秀的技术书籍，应该教会读者如何思考，而不仅仅是提供答案。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验这方面，我其实非常挑剔。我讨厌那种文字堆砌、逻辑跳跃的叙述方式。一本好的技术著作，应该像一位耐心的老师，循序渐进地引导读者进入复杂的知识体系。这本书的章节划分是否合理？它是否为初学者设置了一个友好的入门路径，同时又不失对资深研究人员的挑战性？我希望看到那种层次分明的知识结构，每深入一层，都有清晰的脉络指引。如果它在关键术语的定义上能做到精准无误，并且提供详尽的符号说明，那将大大减少我查阅其他参考资料的时间。另外，如果书中能穿插一些历史背景的介绍，说明某项技术的提出动机和发展历程，那会使内容更加丰满，让人在学习技术的同时，也能感受到科学探索的魅力。对于像光学这样依赖精确表达的学科来说，文字的精确性就是一切，我期待它能达到教科书级别的严谨。

评分☆☆☆☆☆

我最近在跟进一个关于高效率光束整形的项目，这个项目对信号质量的要求极高，需要对相位控制有极其精细的把控能力。市面上很多资料对这块的讲解都比较零散，要么过于偏向数学建模而缺乏物理直观性，要么就流于表面，只提到了应用而未深入机制。我之所以对这本书产生浓厚兴趣，正是因为它的主题似乎直击我当前面临的核心难题。我特别关注书中对“准相位匹配”这一核心机制的解构程度。它在不同工作条件下（比如温度变化、泵浦光强度波动）的鲁棒性如何？是否有提供不同材料体系下的性能比较分析？如果能详细阐述如何通过工程手段优化参数以达到最佳匹配效率，对我来说，这本书的价值就瞬间提升了好几个量级。这种针对特定、高难度技术点的深入剖析，才是我真正需要的“干货”。

评分☆☆☆☆☆

我对近期接触的几本专业书籍的评价标准，主要集中在作者对概念的阐述深度以及实例的贴合度上。这本书的作者，从我已有的了解来看，在光学领域是有着相当建树的，所以我对它抱有极高的期待。我希望它不仅仅是罗列一些艰深的理论公式，而是能真正将那些抽象的物理现象，通过生动、贴近实际工程应用的案例来加以佐证和解释。比如，在讨论某一特定的波导结构设计时，我更希望看到它与目前主流的集成光路技术相结合的思考，而不是停留在纯粹的理论推导层面。如果这本书能提供一些经过严格验证的实验数据对比，那就更好了，这能极大地增强内容的可靠性和说服力。坦白说，很多专业书籍的“硬伤”就在于理论与实践之间存在一道难以逾越的鸿沟，如果这本书能有效弥合这一点，那么它的价值将是不可估量的。我已经迫不及待想看看它在“应用”二字上究竟做得如何，毕竟，理论的价值最终还是要体现在解决实际问题上。