單頻光縴激光器(精)/光學與光子學叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周炳琨... 編

圖書標籤:

• 光縴激光器
• 單頻激光
• 激光技術
• 光學
• 光子學
• 激光物理
• 非綫性光學
• 光縴通信
• 精密測量
• 光學器件

店鋪： 火把圖書專營店

齣版社： 科學

ISBN：9787030557629

商品編碼：29605613622

開本：16

齣版時間：2017-12-01

基本信息

• 商品名稱：單頻光縴激光器(精)/光學與光子學叢書
• 作者：楊中民//徐善輝|總主編:周炳琨
• 定價：99
• 齣版社：科學
• ISBN號：9787030557629

其他參考信息（以實物為準）

• 齣版時間：2017-12-01
• 印刷時間：2017-12-01
• 版次：1
• 印次：1
• 開本：16開
• 包裝：精裝
• 頁數：188
• 字數：237韆字

內容提要

單頻光縴激光是近年來**外激光技術領域研究 的熱點之一，得到瞭快速發展與廣泛應用。楊中民、 徐善輝著的《單頻光縴激光器(精)/光學與光子學叢 書》內容新穎、特色鮮明，從稀土離子發光機理、單 頻激光器件到激光係統與應用等不同層次進行瞭介紹 與論述，可讀性強。主要內容包括：發光離子能級與 光譜譜綫對單頻激光輸齣特性的影響；單頻光縴激光 的基本特性與測量，及其産生、放大過程中的特性分 析；單頻光縴激光噪聲機理與抑製、綫寬控製與穩頻 及其典型應用等。
     本書可供從事光縴激光技術領域理論與應用研究 的工程技術人員、科研工作者參考，也可作為高等院 校相關專業的本科生和研究生教學用書。
    

作者簡介

楊中民：教授，博士生導師，長江學者特聘教授，**傑齣青年科學基金獲得者，現任廣東省光縴激光材料與應用技術重點實驗室主任、華南理工大學物理與光電學院院長、科技部“863”計劃主題專傢、第七屆***科技委學部委員、十三五重點專項“材料基因工程關鍵技術與支撐平颱”專傢委員會委員、全國科技創新領軍人纔聯盟副理事長。 主要從事光縴與光縴器件研究工作，近年來主持**重點研發計劃、863計劃、**自然科學基金、軍品配套以及省部級項目20餘項。申請專利80餘項，授權40餘項。先後發錶SCI收錄論文170餘篇。獲**技術發明奬二等奬2項（排名**和3）、***技術發明一等奬1項（排名**）、廣東省自然科學一等奬1項（排名第2）；獲廣東省特支計劃傑齣人纔（南粵百傑）、南粵創新奬以及何梁何利科學與技術創新奬等。

目錄

前言
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 發光離子的能級躍遷
1.2.1 發光離子的能級
1.2.2 發光離子的能級躍遷
1.3 譜綫展寬
1.3.1 均勻展寬和非均勻展寬
1.3.2 介質中發光粒子的光譜
1.3.3 譜綫展寬與激光
參考文獻
第2章 單頻光縴激光的基本特性及測量方法
2.1 單頻光縴激光的基本參數
2.1.1 功率、波長以及光譜特性
2.1.2 單縱模特性
2.1.3 模式質量
2.1.4 偏振態
2.2 單頻光縴激光綫寬特性及測試方法
2.3 單頻光縴激光噪聲特性
2.3.1 強度噪聲的定義及測試方法
2.3.2 頻率噪聲的定義及測試方法
參考文獻
第3章 單頻光縴激光的産生
3.1 單頻光縴激光器的分類
3.1.1 分布布拉格反射（DBR）型單頻光縴激光器
3.1.2 分布反饋（DFB）型單頻光縴激光器
3.1.3 環形腔單頻光縴激光器
3.2 短綫型DBR腔單頻光縴激光器
3.2.1 高增益光縴材料的製備
3.2.2 異質光縴熔接技術
3.2.3 連續單頻光縴激光腔的設計與製作
3.2.4 脈衝單頻光縴激光器
3.2.5 頻率調製單頻光縴激光器
參考文獻
第4章 單頻光縴激光噪聲産生機理及其抑製技術
4.1 噪聲産生機理分析
4.1.1 強度噪聲機理
4.1.2 頻率噪聲機理
4.2 噪聲抑製技術
4.2.1 強度噪聲抑製
4.2.2 頻率噪聲抑製
參考文獻
第5章 單頻光縴激光綫寬控製與穩頻技術
5.1 單頻光縴激光的綫寬控製
5.1.1 綫寬壓窄技術
5.1.2 綫寬展寬技術
5.2 單頻光縴激光器的穩頻技術
5.2.1 單頻光縴激光器頻率穩定方法
5.2.2 DBR短腔單頻光縴激光器穩頻實例
參考文獻

光縴激光器：從基礎原理到前沿應用 光縴激光器，作為現代激光技術中至關重要的一環，以其獨特的優勢和廣泛的應用領域，在科研、工業、醫療、通信等多個行業扮演著越來越重要的角色。本書旨在係統性地闡述光縴激光器的基本原理、關鍵技術、設計製造以及其在各個領域的最新應用進展，為讀者提供一個全麵深入的瞭解。 第一部分：光縴激光器基礎原理 本部分將從最基礎的概念齣發，逐步深入探討光縴激光器的工作機製。 1. 激光器基本原理迴顧： 簡要迴顧受激發射、粒子數反轉、諧振腔等激光器産生的核心要素。我們將重點強調這些原理如何映射到光縴激光器的特殊結構中。 2. 光縴作為增益介質的優勢： 深入分析摻雜光縴（如摻鉺光縴、摻鐿光縴、摻銩光縴等）在激光産生中的作用。闡述其高錶麵積體積比、優異的光束質量、易於泵浦耦閤等特性如何使其成為理想的增益介質。我們將介紹不同摻雜離子的能級結構，以及它們如何産生特定波長的激光。 3. 光縴激光器的結構組成： 詳細介紹光縴激光器的典型組成部分，包括： 泵浦源： 常見的半導體激光器（LD）作為泵浦源，討論其波長、功率、穩定性等關鍵參數。 增益光縴： 介紹不同類型（單模、多模）和不同摻雜濃度、長度的光縴對激光性能的影響。 耦閤器： 分析光縴耦閤器的作用，包括如何將泵浦光耦閤進增益光縴，以及如何將激光輸齣。 光縴光柵（Fiber Bragg Grating, FBG）： 深入講解光柵在構建諧振腔中的作用，包括反射鏡、濾波、隔離等功能。介紹光柵的製造方法（紫外光寫入、電子束刻寫等）及其關鍵參數（中心波長、反射率、帶寬）。 其他腔體元件： 如隔離器、偏振控製器、閤束器等，討論它們在提升激光器性能和穩定性方麵的作用。 4. 諧振腔的構建與模式： 詳細探討如何利用光縴光柵在光縴鏈中構建諧振腔，形成激光振蕩。分析不同腔體結構（如綫形腔、環形腔）對激光性能的影響。介紹縱模、橫模的概念，以及如何實現單模輸齣。 5. 增益飽和與效率： 探討增益飽和現象在光縴激光器中的錶現，以及如何通過優化泵浦功率、光縴參數和腔體設計來提高激光器的光光轉換效率。 第二部分：光縴激光器的關鍵技術 本部分將深入探討提升光縴激光器性能的關鍵技術和創新方法。 1. 高功率光縴激光器技術： 閤束技術： 介紹多種光縴閤束技術（如多模閤束、單模閤束），分析其原理、效率和局限性。 熱管理： 討論高功率輸齣時增益光縴中的熱效應，以及相應的冷卻和熱管理技術，如水冷、氣冷等。 非綫性效應抑製： 高功率下易齣現受激拉曼散射（SRS）、受激布裏淵散射（SBS）、自頻移等非綫性效應，詳細介紹抑製這些效應的策略，如優化光縴芯徑、摻雜濃度、采用特殊的腔體設計等。 2. 脈衝光縴激光器技術： 調Q技術： 介紹各種調Q方式，包括聲光調Q、電光調Q、飽和吸收體調Q（如光柵、量子點、碳納米管、黑磷等）。重點闡述飽和吸收體在被動調Q中的作用機理，以及不同飽和吸收體的優缺點。 鎖模技術： 詳細介紹主動鎖模和被動鎖模技術，特彆是基於飽和吸收體的被動鎖模。深入分析其工作原理，以及如何實現超短脈衝（飛秒、皮秒）的産生。 高峰值功率超短脈衝的産生： 結閤調Q和鎖模技術，介紹如何通過放大（如種子後放大）和優化設計來獲得高峰值功率的超短脈衝。 3. 窄綫寬與高穩定性光縴激光器： 光柵技術優化： 介紹高反射率、高消光比、窄帶寬光柵的製備技術。 腔體設計： 分析如何設計低損耗、高穩定性諧振腔，減少環境因素對激光輸齣的影響。 反饋與補償技術： 介紹溫度補償、振動隔離、主動反饋控製等技術，以提高激光器的頻率和功率穩定性。 4. 多波長與可調諧光縴激光器： 多波長同時輸齣： 介紹通過級聯腔、利用多條增益光縴或采用多路泵浦等方法實現多波長輸齣。 可調諧技術： 探討利用可調諧濾光片、可調諧光柵、拉曼頻移、非綫性頻率轉換等技術實現激光輸齣波長的連續或離散調諧。 第三部分：光縴激光器的設計、製造與測試 本部分將聚焦於光縴激光器的實際工程實現。 1. 光縴激光器設計流程： 介紹從需求分析、參數設定到仿真設計、器件選型、係統集成和性能測試的完整設計流程。 2. 關鍵器件的製造與選擇： 增益光縴的製造工藝： 簡要介紹熔融拉絲、等離子體燃燒沉積（PCVD）等工藝。 光縴光柵的製備與錶徵： 詳細介紹紫外光寫入、電子束刻寫等方法，以及光柵的反射率、帶寬、中心波長等參數的測試。 其他光縴器件： 如耦閤器、隔離器、閤束器等的功能和選擇要點。 3. 光縴激光器的性能測試與錶徵： 輸齣功率與效率測試： 介紹功率計的使用方法，以及光光轉換效率的計算。 光譜特性分析： 包括中心波長、光譜寬度、邊模抑製比（SMSR）等，介紹光譜儀的應用。 光束質量測試： M2因子等參數的測量方法。 脈衝參數測量： 脈衝寬度、脈衝能量、重復頻率、峰值功率等，介紹示波器、自相關儀等測量設備。 穩定性測試： 功率穩定性、頻率穩定性（長期和短期）的測量方法。 第四部分：光縴激光器的前沿應用 本部分將展示光縴激光器在各個領域的廣泛應用，以及其如何推動技術革新。 1. 工業加工領域： 精密焊接與切割： 高功率光縴激光器在汽車、航空航天、電子製造等領域的應用，實現高效、高精度的材料加工。 錶麵處理與改性： 激光熔覆、激光刻蝕、激光淬火等技術在材料錶麵強化和功能化中的應用。 三維打印（增材製造）： 光縴激光器作為選擇性激光燒結（SLS）和選擇性激光熔化（SLM）的關鍵光源，實現復雜金屬和陶瓷零件的製造。 2. 醫療美容領域： 皮膚治療： 皮秒激光、毫秒激光在去除紋身、雀斑、嫩膚、疤痕修復等方麵的應用。 眼科手術： 飛秒激光在角膜屈光手術（如LASIK）中的應用。 牙科治療： 激光治療齲齒、牙周病等。 3. 通信領域： 光通信係統： 光縴激光器作為光信號的産生源，是高速、大容量光通信網絡的核心組成部分。 光縴傳感： 利用光縴激光器的特定波長和高穩定性，實現溫度、壓力、應變、摺射率等參數的精確測量。 4. 科學研究領域： 光譜學與原子物理： 窄綫寬、可調諧光縴激光器在原子冷卻、精密光譜測量、量子信息研究中的應用。 非綫性光學： 利用高峰值功率超短脈衝光縴激光器，研究非綫性光學現象，實現新型光源的産生。 生物成像： 在多光子顯微鏡等成像技術中，作為高亮度、長穿透深度的光源。 5. 其他新興應用： 激光雷達（LiDAR）： 用於自動駕駛、地理測繪、環境監測等。 激光誘導擊穿光譜（LIBS）： 用於材料成分分析。 激光誘導熒光（LIF）： 在生物、化學、環境監測等領域。 結論與展望 本書最後將對光縴激光器的發展現狀進行總結，並對未來的發展趨勢進行展望，包括更高功率、更短脈衝、更寬波段、更優穩定性以及與人工智能、物聯網等技術的融閤應用。我們將強調光縴激光器作為一種通用光源，其技術的不斷突破將持續驅動各個領域的創新和發展，為人類社會帶來更多可能性。

評分☆☆☆☆☆

作為一名光學工程的研究生，我最近有幸接觸到瞭《單頻光縴激光器(精)/光學與光子學叢書》這本書，它無疑為我深入理解和應用單頻光縴激光器提供瞭極大的幫助。這本書的講解邏輯非常清晰，從最基礎的光縴激光器原理入手，逐步深入到單頻工作的關鍵技術和實現方法。作者以一種非常直觀的方式，將復雜的理論概念分解成易於理解的部分，這對於初學者來說是極其寶貴的。書中詳細闡述瞭各種增益介質、泵浦源以及諧振腔的設計，並對不同類型的單頻光縴激光器，如分布式布拉格反射（DBR）光縴激光器、光柵耦閤（FBG）光縴激光器等，進行瞭深入的比較和分析，指齣瞭各自的優缺點以及適用範圍。我尤其欣賞書中對於實驗設計和優化方法的介紹，這部分內容非常實用，能夠直接指導我們在實際操作中遇到的問題，大大縮短瞭從理論到實踐的距離。此外，作者還探討瞭單頻光縴激光器在高精度測量、光譜分析、量子通信等前沿領域的應用，這讓我對這一技術的發展前景有瞭更宏觀的認識，也激發瞭我進一步探索和創新的熱情。書中豐富的圖錶和公式，配閤生動形象的語言，使得學習過程更加輕鬆有趣，減少瞭枯燥感。總而言之，這本書是一本集理論深度、實踐指導和前沿視野於一體的優秀教材，強烈推薦給所有對光縴激光器技術感興趣的科研人員和工程師。

評分☆☆☆☆☆

我是一名從事激光光譜分析的博士後研究員，在我的工作中，穩定且窄帶的激光光源是至關重要的。因此，我一直在尋找一本能夠深入講解單頻光縴激光器的書籍。《單頻光縴激光器(精)/光學與光子學叢書》這本書正是我的理想選擇。它不僅詳細闡述瞭單頻光縴激光器的基本原理，更側重於其在實際應用中的性能錶現和優化方法。書中對各種諧振腔結構，如短腔、長腔、分布式反饋（DFB）以及利用外腔反饋等實現單頻工作的機製進行瞭詳盡的分析，這對於理解不同結構的激光器的光譜特性非常有幫助。我尤其關注瞭書中關於頻率抖動和相位噪聲的分析，以及如何通過主動和被動的反饋控製技術來進一步提高激光器的穩定性，這對於高精度光譜測量至關重要。書中還列舉瞭許多實際的實驗案例，展示瞭如何通過優化泵浦功率、溫度控製、應力管理等參數來獲得高性能的單頻光縴激光器，這為我未來的實驗設計提供瞭寶貴的指導。此外，書中對不同類型光縴增益介質的特性對比，以及它們對激光器性能的影響，也使我對如何選擇閤適的增益材料有瞭更深入的認識。這本書的內容詳實，邏輯清晰，是任何需要利用高品質單頻激光光源進行研究的學者都會受益匪淺的寶貴資源。

評分☆☆☆☆☆

我是一名光學工程專業的本科生，對於光縴激光器的學習還處於起步階段。在老師的推薦下，我閱讀瞭《單頻光縴激光器(精)/光學與光子學叢書》，這本書為我打開瞭光縴激光器領域的新世界。書中從最基礎的光學原理講起，逐步引導我理解瞭激光器的基本構成和工作機製，然後深入到光縴激光器的獨特優勢。作者用通俗易懂的語言解釋瞭“單頻”這一概念，以及它為何在很多高精尖領域具有不可替代的地位。我特彆喜歡書中對不同類型光縴激光器諧振腔的介紹，例如為什麼有時候需要加入光柵，光柵又是如何工作的，以及不同光柵的特點。書中還通過大量的圖示，生動地展示瞭光在光縴中傳播的過程，以及如何通過調整參數來控製激光的輸齣特性。雖然有些關於增益飽和效應和激光器動力學的章節對我來說稍微有些挑戰，但我能夠通過作者的耐心講解和課後復習，逐漸理解這些復雜的概念。這本書讓我對光縴激光器産生瞭濃厚的興趣，也激發瞭我深入學習光學知識的動力。它不僅僅是一本教材，更像是一扇窗戶，讓我窺見瞭光學工程的廣闊前景和無窮魅力。

評分☆☆☆☆☆

作為一名光學器件製造商的研發工程師，我對《單頻光縴激光器(精)/光學與光子學叢書》的實用性給予瞭高度評價。在實際産品開發過程中，我們經常會遇到關於如何設計更緊湊、更高效、更穩定的單頻光縴激光器的問題。這本書恰恰提供瞭大量關於腔體設計、增益元件選擇、耦閤效率優化以及熱穩定性控製的詳細指導。書中對各種光學元件的參數選擇、製造工藝以及集成方法進行瞭深入探討，為我們優化産品性能提供瞭寶貴的參考。我特彆關注瞭書中關於輸齣功率擴展和波長調諧技術的部分，這些內容直接關係到我們能否開發齣滿足不同市場需求的新型激光器。書中對噪聲源的分析非常到位，並提齣瞭多種切實可行的抑製策略，這對於提高激光器的信噪比至關重要。此外，書中還提及瞭一些最新的研究進展和技術趨勢，這有助於我們保持在行業前沿，提前布局下一代産品。本書的語言嚴謹，圖文並茂，能夠幫助工程師快速找到解決問題的思路和方法。對於我們這樣需要將理論知識轉化為實際産品的團隊來說，這本書無疑是一本不可或缺的參考書，它能夠幫助我們提升研發效率，縮短産品上市周期，並最終為客戶提供更優質的産品。

評分☆☆☆☆☆

我是一名業餘的光學愛好者，一直對激光技術充滿好奇。偶然間翻閱瞭《單頻光縴激光器(精)/光學與光子學叢書》，沒想到這本書的深度和廣度遠遠超齣瞭我的預期。雖然我不是專業人士，但書中對單頻光縴激光器核心概念的解釋，比如“單頻”到底意味著什麼，以及它為何比多頻激光器更具優勢，都描述得非常透徹。作者沒有直接拋齣大量的專業術語，而是循序漸進地引導讀者理解光在光縴中傳播的特性，以及如何通過特定的腔體設計和增益機製來實現單一、穩定的輸齣頻率。我印象最深刻的是書中關於噪聲抑製和頻率穩定性的章節，它解釋瞭導緻頻率漂移的各種因素，並提供瞭多種實用的解決方案，這對於任何需要穩定光源的應用場景都至關重要。雖然有些部分對於我而言略顯專業，但我依然可以通過作者的細緻講解和大量的案例分析，大緻把握住核心要點。書中列舉瞭不同類型的單頻光縴激光器，並對其結構特點進行瞭詳細的剖析，這讓我對這項技術的多樣性有瞭更深的認識。這本書不僅是一本技術手冊，更像是一位耐心細緻的老師，它讓我體會到瞭光學工程的魅力，也為我打開瞭通往更深層次科學探索的大門。