9787512353947 準相位匹配技術及其應用 中國電力齣版社 劉濤 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉濤 著

圖書標籤:

• 準相位匹配
• 非綫性光學
• 光子技術
• 激光技術
• 光學工程
• 中國電力齣版社
• 劉濤
• 光通信
• 材料科學
• 應用光學

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齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512353947

商品編碼：29522738164

包裝：平裝

齣版時間：2013-11-01

基本信息

書名：準相位匹配技術及其應用

定價：20.00元

作者：劉濤

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2013-11-01

ISBN：9787512353947

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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準相位匹配（QPM）技術是一種通過對光學晶體非綫性極化率進行周期性調製來補償由於摺射率色散所造成的光波之間相位失配的技術，具有非綫性轉換效率高、可利用晶體的通光範圍、非綫性作用響應時間極短（飛秒量級）、對光信號的速率和調製格式完全透明等優點，因此在全光波長轉換、光開關、光學參量放大過程、太赫茲波等諸多領域都有著重要的應用價值。針對準相位匹配技術及其應用這一課題，《準相位匹配技術及其應用》通過理論和數值的分析方法，對利用準相位匹配晶體（PPLN）實現光學參量放大和全光波長轉換進行瞭深入的研究。

內容提要

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準相位匹配技術在光縴通信、非綫性光學和固體激光器等領域都有著重要的應用。劉濤編著的《準相位匹配技術及其應用》闡述瞭利用準相位匹配技術實現光學參量放大和全光波長轉換的一些研究成果，主要內容包括準相位匹配技術的基本原理、基於準相位匹配技術的光學參量放大和全光波長轉換的研究進展、非共綫光學參量放大器的調諧帶寬、非共綫光學參量放大器的光譜帶寬和參量增益、基於分段結構周期極化鈮酸鋰晶體的全光波長轉換器。
　　《準相位匹配技術及其應用》可作為普通高等院校通信與信息係統、光學工程等相關專業的教學用書，還可作為光縴通信、非綫性光學、光學材料、激光器等領域從事非綫性光學工作的研究人員和工程技術人員的參考用書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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探索光與物質的和諧共振：非綫性光學中的準相位匹配技術及其前沿應用 在浩瀚的科學探索領域，光學以其獨特的魅力和深邃的原理，不斷揭示著物質世界的奧秘，並推動著科技的飛速發展。其中，非綫性光學更是打開瞭通往全新物質響應和光場調控的大門，而“準相位匹配技術”正是這個激動人心的領域中一顆冉冉升起的新星，它以其精巧的設計和強大的功能，極大地拓展瞭我們操控光的能力，並在通信、傳感、精密製造等眾多前沿領域展現齣巨大的應用潛力。 想象一下，當一束光穿過某種特殊的材料時，它不再僅僅是簡單地傳播，而是能夠“改變”其頻率、改變其顔色，甚至改變其方嚮。這並非魔術，而是非綫性光學效應的體現。在傳統的非綫性光學過程中，例如二次諧波産生（SHG），入射光與物質相互作用，會産生頻率是入射光兩倍的新光。然而，要實現高效的光頻轉換，需要滿足一個至關重要的條件——相位匹配。簡單來說，就是入射光和産生的新光在傳播過程中，其相位要保持同步，就像兩列隊伍以相同的速度前進，纔能保持整齊劃一。然而，在許多天然材料中，要同時滿足不同頻率光傳播的相位匹配條件非常睏難，導緻光頻轉換的效率低下。 正是在這樣的背景下，準相位匹配技術應運而生，它巧妙地繞過瞭傳統相位匹配的嚴苛要求，為高效的光頻轉換打開瞭新的通道。其核心思想在於，通過周期性地改變非綫性材料的某些性質，例如其晶體結構的朝嚮，或者摻雜的濃度，來“修正”傳播光場的相位失配。這就像是在隊伍前進的過程中，時不時地調整一下步伐的快慢，或者稍微調整一下方嚮，使得整體的“隊列”始終保持相對一緻，從而保證能量的有效傳遞和纍積。 準相位匹配技術的精髓：周期性結構的設計與調控 準相位匹配技術的設計關鍵在於引入周期性調製。在非綫性晶體中，通過周期性地翻轉晶體的非綫性係數（例如，通過周期性地改變晶體結構的極化方嚮），或者周期性地改變材料的組成（例如，通過周期性摻雜），就可以在宏觀上實現對光波傳播相位的補償。當入射光以一定頻率和方嚮傳播時，在經過一個周期性的結構後，産生的二次諧波的相位就會得到一定的“糾正”。通過精妙地設計這個周期的長度，可以使得在整個傳播過程中，入射光與産生的光波的相位差始終保持在一個相對小的範圍內，從而極大地提高光頻轉換的效率。 這種周期性結構的設計，需要精確地理解非綫性光學方程，並結閤材料的物理特性進行模擬和計算。例如，在一些非綫性晶體中，可以通過晶體工程技術，在特定區域改變晶體的極化方嚮，形成“疇翻轉”的周期性結構。在這些翻轉的區域，非綫性係數的符號會發生改變，從而起到補償相位失配的作用。而對於某些材料，還可以通過摻雜不同元素的比例，周期性地改變材料的非綫性係數，達到類似的效果。這種對微觀結構的精細調控，正是準相位匹配技術強大生命力的源泉。 準相位匹配技術的優勢：高效、靈活且寬譜 相較於傳統的相位匹配技術，準相位匹配技術具有一係列顯著的優勢，使其在眾多應用領域備受青睞： 高轉換效率： 這是準相位匹配技術最核心的優勢。通過有效補償相位失配，能量可以在入射光和産生光之間高效地傳遞，使得光頻轉換的效率遠高於傳統方法。這意味著，即使是較低功率的泵浦光，也能産生較高功率的新光。 寬譜工作範圍： 準相位匹配技術不像傳統的相位匹配技術那樣對光波長非常敏感。通過調整周期性結構的周期長度，可以實現不同波長範圍的非綫性光學過程，這為寬譜激光器的産生提供瞭可能，也使得技術能夠適應更多樣化的應用需求。 靈活的幾何結構： 準相位匹配技術可以應用於不同幾何形狀的非綫性材料中，例如塊狀晶體、薄膜甚至光縴。這為集成光學和微納光學的器件設計提供瞭極大的靈活性。 易於實現： 相比於某些需要特殊定嚮的晶體生長技術，準相位匹配結構的製備在某些情況下更為簡便，為大規模生産和應用提供瞭便利。 前沿應用領域：點亮科技的未來 準相位匹配技術的齣現，不僅在理論研究上具有重要意義，更在實踐應用中催生瞭無數激動人心的可能性。 高性能激光器： 準相位匹配技術是産生高功率、窄綫寬、可調諧激光器的關鍵。例如，在産生可見光激光器時，需要將近紅外激光器輸齣的能量轉換成可見光。通過準相位匹配技術，可以高效地將近紅外光轉換成綠光、藍光甚至紫外光，為激光雷達、精密加工、生物成像等領域提供強大的光源。特彆是，它可以用於實現“一掃而光”的寬譜激光器，能夠一步産生多種顔色的激光，極大地簡化瞭激光係統的設計。 光通信： 在日益增長的光通信需求下，需要高效地在不同頻率之間進行信號轉換。準相位匹配技術可以實現頻率梳的産生，這是未來光通信中實現高速、大容量數據傳輸的關鍵技術之一。通過精確控製光信號的頻率和相位，可以大幅提高信息傳輸的密度和速度。 精密傳感與測量： 準相位匹配技術可以用於構建高靈敏度的傳感器。例如，利用特定頻率的光與待測物質發生非綫性相互作用，通過準相位匹配技術高效地檢測産生的信號，從而實現對氣體、化學物質甚至生物分子的超靈敏探測。這種技術在環境監測、醫療診斷、食品安全等領域具有廣闊的應用前景。 非綫性光譜學： 準相位匹配技術為研究物質的光譜特性提供瞭新的工具。通過産生特定頻率的新光，可以更精細地激發物質的非綫性響應，從而獲取關於物質結構和動力學的更豐富信息。這有助於深入理解物質的本質，並指導新材料的設計。 光計算與量子信息： 在飛速發展的光計算和量子信息領域，高效的光信號生成和處理是核心挑戰。準相位匹配技術可以用於産生單光子源、糾纏光子源等量子信息處理的基本單元，為構建高性能的光量子計算機和實現安全的量子通信奠定基礎。 未來的展望：持續創新與拓展 盡管準相位匹配技術已經取得瞭令人矚目的成就，但其發展潛力仍然巨大。當前的研究正集中在以下幾個方麵： 新材料的探索： 尋找具有更高非綫性光學係數、更寬光學窗口、更易於加工的新型非綫性材料，是提升準相位匹配技術性能的關鍵。 多功能集成： 將準相位匹配器件與微納光子器件進行集成，實現更加緊湊、高效的光學係統，例如集成化的頻率轉換器、激光器等。 機器學習與人工智能的賦能： 利用先進的算法優化準相位匹配結構的參數設計，提高設計效率和精度，甚至探索全新的設計思路。 拓展應用領域： 不斷探索準相位匹配技術在生物醫學、新能源、先進製造等新興領域的潛在應用。 準相位匹配技術，這門巧妙地操控光與物質之間“共振”的藝術，正在以前所未有的速度改變著我們的世界。它不僅深化瞭我們對光的理解，更將我們帶入一個由光驅動的、更加智能和高效的未來。從實驗室的精密研究到産業界的蓬勃發展，準相位匹配技術的光芒將持續閃耀，點亮科技進步的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

我最近在跟進一個關於高效率光束整形的項目，這個項目對信號質量的要求極高，需要對相位控製有極其精細的把控能力。市麵上很多資料對這塊的講解都比較零散，要麼過於偏嚮數學建模而缺乏物理直觀性，要麼就流於錶麵，隻提到瞭應用而未深入機製。我之所以對這本書産生濃厚興趣，正是因為它的主題似乎直擊我當前麵臨的核心難題。我特彆關注書中對“準相位匹配”這一核心機製的解構程度。它在不同工作條件下（比如溫度變化、泵浦光強度波動）的魯棒性如何？是否有提供不同材料體係下的性能比較分析？如果能詳細闡述如何通過工程手段優化參數以達到最佳匹配效率，對我來說，這本書的價值就瞬間提升瞭好幾個量級。這種針對特定、高難度技術點的深入剖析，纔是我真正需要的“乾貨”。

評分☆☆☆☆☆

我對近期接觸的幾本專業書籍的評價標準，主要集中在作者對概念的闡述深度以及實例的貼閤度上。這本書的作者，從我已有的瞭解來看，在光學領域是有著相當建樹的，所以我對它抱有極高的期待。我希望它不僅僅是羅列一些艱深的理論公式，而是能真正將那些抽象的物理現象，通過生動、貼近實際工程應用的案例來加以佐證和解釋。比如，在討論某一特定的波導結構設計時，我更希望看到它與目前主流的集成光路技術相結閤的思考，而不是停留在純粹的理論推導層麵。如果這本書能提供一些經過嚴格驗證的實驗數據對比，那就更好瞭，這能極大地增強內容的可靠性和說服力。坦白說，很多專業書籍的“硬傷”就在於理論與實踐之間存在一道難以逾越的鴻溝，如果這本書能有效彌閤這一點，那麼它的價值將是不可估量的。我已經迫不及待想看看它在“應用”二字上究竟做得如何，畢竟，理論的價值最終還是要體現在解決實際問題上。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直是藝術品，那種深邃的藍色調，配上燙金的字體，拿在手裏就感覺自己握著一份沉甸甸的知識寶藏。我最近迷上瞭光學領域的一些前沿探索，尤其是那些涉及到非綫性光學和光通信的課題，而這本書的裝幀和氣質，完美地契閤瞭這種探索精神。每一次翻開它，都仿佛開啓瞭一扇通往未知光頻世界的大門。書中的排版布局也十分考究，無論是公式的推導還是圖錶的展示，都清晰得讓人心悅誠服。那種墨香與紙張的觸感，是電子書永遠無法替代的閱讀體驗。我甚至會花很多時間去研究一下齣版社的選擇，中國電力齣版社在工程技術類書籍的齣版上一直有著極高的聲譽，這無形中也給瞭讀者一種質量的保證。我期待著接下來的閱讀過程，希望能在這本書中找到解決我目前研究瓶頸的關鍵綫索，那種“豁然開朗”的感覺，纔是閱讀一本好書最大的迴報。這不僅僅是一本書，它更像是一個值得信賴的導師，安靜地立在那裏，等待著有心人去開啓它的智慧。

評分☆☆☆☆☆

從我個人偏好來說，我更喜歡那些能夠激發批判性思維的書籍。我希望這本書不僅僅是陳述“是什麼”和“怎麼做”，更能引導讀者思考“為什麼是這樣”以及“有沒有更好的方法”。例如，在介紹完一個成熟的相位匹配技術後，我期望作者能提齣該技術存在的局限性，並展望未來可能的技術突破方嚮。這種帶著批判和前瞻性的視角，能讓讀者在吸收現有知識的同時，也培養齣獨立創新的能力。如果書中能包含一些“開放性問題”或者“待解決的挑戰”的討論，那就更完美瞭。這會讓這本書不僅是一份知識的總結，更像是一份研究的路綫圖，激勵讀者站在巨人的肩膀上看得更遠。一本真正優秀的技術書籍，應該教會讀者如何思考，而不僅僅是提供答案。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗這方麵，我其實非常挑剔。我討厭那種文字堆砌、邏輯跳躍的敘述方式。一本好的技術著作，應該像一位耐心的老師，循序漸進地引導讀者進入復雜的知識體係。這本書的章節劃分是否閤理？它是否為初學者設置瞭一個友好的入門路徑，同時又不失對資深研究人員的挑戰性？我希望看到那種層次分明的知識結構，每深入一層，都有清晰的脈絡指引。如果它在關鍵術語的定義上能做到精準無誤，並且提供詳盡的符號說明，那將大大減少我查閱其他參考資料的時間。另外，如果書中能穿插一些曆史背景的介紹，說明某項技術的提齣動機和發展曆程，那會使內容更加豐滿，讓人在學習技術的同時，也能感受到科學探索的魅力。對於像光學這樣依賴精確錶達的學科來說，文字的精確性就是一切，我期待它能達到教科書級彆的嚴謹。