满58包邮 中红外激光器 9787118100952 沈德元,范滇元著 国防工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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沈德元，范滇元著 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118100952

商品编码：29658384785

包装：平装-胶订

出版时间：2015-12-01

基本信息

书名：中红外激光器

定价：78.00元

作者：沈德元,范滇元著

出版社：国防工业出版社

出版日期：2015-12-01

ISBN：9787118100952

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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由于在国防、医疗、工业以及科研工作等领域的重要应用，中红外波段激光已成为外激光技术领域的研究热点之一。沈德元、范滇元编*的《中红外激光器》以*前沿的科研成果为题材，系统阐述了中红外激光的产生技术与发展现状。书中重点介绍了中红外固体激光器和光纤激光器，内容包括掺铥激光器、掺钬激光器、掺铒激光器、基于非线性技术的中红外激光器以及中红外超连续谱等7章。全书内容丰富、层次分明，结合激光领域的新成果、新问题将中红外激光技术进行了透彻翔实的分析与呈现c 本书可供从事激光技术研究的科研工作者和工程技术人员参考；同时，对于物理学、光学、电子技术等专业的本科生、硕士以及博士研究生来说，也是一本非常有价值的参考书。

目录

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章 中红外激光概述
1.1 中红外激光简介
1.1.1 中红外激光的定义及其特性
1.1.2 中红外激光的应用
1.2 中红外激光产生技术
1.2.1 掺杂离子的直接发射
1.2.2 非线性频率转换技术
1.2.3 其他中红外产生技术
1.3 中红外激光材料
1.3.1 中红外激光晶体
1.3.2 中红外激光陶瓷
1.3.3 中红外玻璃与光纤材料
参考文献
第2章 掺铥激光器
2.1 掺铥固体激光器的泵浦方式
2.1.1 800nm波段半导体激光泵浦技术
2.1.2 1.5～1.6μm波段共振泵浦技术
2.2 高功率掺铥激光器
2.2.1 高功率掺铥体块固体激光器
2.2.2 高功率掺铥光纤激光器
2.2.3 掺铥光纤宽带超荧光光源
2.3 窄线宽铥光纤激光器
2.3.1 VBG窄线宽激光输出
2.3.2 单频掺铥光纤激光器
2.4 纳秒脉冲掺铥激光器
2.4.1 调Q掺铥激光器
2.4.2 增益开关掺铥光纤激光器
2.5 超短脉冲掺铥激光器
2.5.1 超短脉冲光纤激光器
2.5.2 超短脉冲固体激光器
参考文献
第3章 掺钬激光器
3.1 掺钬激光系统
3.1.1 钬离子的能级结构
3.1.2 掺钬激光系统的共振泵浦技术
3.1.3 掺钬激光器的应用
3.2 高功率掺钬固体激光器
3.2.1 掺铥固体激光器泵浦的钬激光器
3.2.2 掺铥光纤激光器泵浦的钬激光器
3.2.3 半导体泵浦的钬固体激光器
3.2.4 单纵模钬激光器
3.3 脉冲掺钬固体激光器
3.3.1 主动调Q掺钬固体激光器
3.3.2 被动调Q掺钬固体激光器
3.3.3 超短脉冲固体激光器
3.4 掺钬光纤激光器
3.4.1 2μm波段的掺钬光纤激光器
3.4.2 3μm波段的掺钬光纤激光器
参考文献
第4章 掺铒激光器
4.1 概述
4.1.1 掺铒激光材料
4.1.2 掺铒激光器应用
4.2 1.5μm铒镱共掺光纤激光器
4.2.1 铒镱共掺光纤激光器发展现状
4.2.2 温度抑制铒镱共掺光纤激光器中1μm寄生振荡理论
4.2.3 典型铒、镱共掺光纤激光器分析
4.3 1.6岬掺铒固体激光器
4.3.1 掺铒固体激光器发展现状
4.3.2 谐振泵浦掺铒陶瓷激光器
4.3.3 共振泵浦掺铒晶体激光器
4.4 3μm掺铒激光器
4.4.1 掺铒3μm固体激光器
4.4.2 Er：ZBLAN 3μum光纤激光器
参考文献
第5章 其他直接产生中红外激光技术
5.1 过渡金属元素铬铁掺杂固体激光
5.2 稀土离子镨镝掺杂中红外激光器
5.3 中红外半导体激光器
5.3.1 半导体激光器工作原理
5.3.2 中红外半导体激光器历史与发展现状
5.4 其他直接发射中红外激光器
5.4.1 中红外气体激光器
5.4.2 自由电子激光器
5.4.3 中红外激光器
参考文献
第6章 基于非线性技术的中红外激光器
6.1 概述
6.1.1 非线性光学增益
6.1.2 非线性光学晶体
6.2 中红外差频产生
6.2.1 差频产生原理
6.2.2 差频激光光源
6.3 中红外光参量振荡激光
6.3.1 光参量振荡原理
6.3.2 中红外光参量振荡激光光源
6.3.3 中红外参量放大技术
6.4 中红外拉曼激光器
6.4.1 受激拉曼散射
6.4.2 中红外气体拉曼激光
6.4.3 中红外固体拉曼激光
6.4.4 中红外光纤拉曼激光
参考文献
第7章 中红外超连续谱
7.1 概述
7.1.1 超连续激光理论
7.1.2 超连续谱激光应用
7.2 中红外超连续谱
7.3 中红外超连续激光器
参考文献

作者介绍

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沈德元,教授，江苏师范大学物理与电子工程学院院长，江苏省双创人才，博士生导师。96年取得博士学位以来，沈德元教授先后在日本、新加坡和英国的研究机构、大学从事科研和教学工作。沈德元教授主要从事中红外高功率激光器的研究，是包层泵浦高功率光纤激光器、光纤-固体混合激光技术及其相关技术领域的专家，主持过多项国家自然基金和军口项目；发表科研论文160余篇，其中被SCI和 EI检索120余篇，被国际同行引用500余次。

文摘

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序言

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《光电探测技术基础》 作者： 张伟，李明 出版社： 科学出版社 ISBN： 9787030XXX XXX 内容简介： 本书系统地介绍了光电探测器的基本原理、关键技术、设计方法和应用实例。全书共分为十章，内容涵盖了光电探测器的发展历程、基本概念、各类探测器的特性、噪声分析、性能参数、信号处理以及前沿技术等。本书力求理论联系实际，既有深入的理论分析，又包含丰富的工程实践经验，旨在为读者提供一个全面、深入的光电探测技术知识体系。 第一章 绪论 本章首先回顾了光电探测技术的发展历程，从早期的光敏电阻、光电二极管到如今的先进红外探测器、微波辐射计等，阐述了光电探测技术在科学研究、国防军事、工业生产、环境保护、医疗健康等众多领域的广泛应用和重要地位。接着，介绍了光电探测器的基本概念和分类，包括按工作原理分类（光子型、热型）、按响应波段分类（紫外、可见光、近红外、中红外、远红外、微波等）以及按结构形式分类（光电二极管、光电倍增管、热释电探测器、红外焦平面探测器等）。最后，强调了掌握光电探测器基本原理和技术对于从事相关领域研究和开发的重要性。 第二章 光电探测器的基本原理 本章深入探讨了各种光电探测器的工作机制。对于半导体光电探测器，详细阐述了光生伏特效应、光电导效应的物理机理，包括光子与半导体材料的相互作用、载流子产生与复合、pn结的形成与特性等。对于热型探测器，则重点介绍了热释电效应、热电效应、光热效应等原理，分析了温度变化如何转化为可测量的电信号。此外，还介绍了其他类型探测器的工作原理，如光电倍增管的光电发射和二次电子发射原理。本章旨在为读者理解不同探测器类型的性能差异和设计优化奠定坚实的理论基础。 第三章 光电探测器的关键技术 本章聚焦于提升光电探测器性能的关键技术。首先，详细讨论了材料选择的重要性，分析了不同半导体材料（如硅、锗、InGaAs、HgCdTe、InSb等）的光谱响应特性、带隙能量、载流子迁移率等关键参数，以及它们对探测器性能的影响。接着，深入探讨了结构设计技术，包括pn结优化、表面钝化、沟道工程、微机械加工等，以提高量子效率、降低暗电流、减少表面漏电。随后，介绍了制备工艺技术，如外延生长、薄膜沉积、光刻、刻蚀、金属化等，强调了工艺精度和稳定性对探测器一致性和可靠性的影响。最后，讨论了器件封装技术，包括真空封装、惰性气体封装、红外窗口材料选择等，以解决其在工作环境中的稳定性和保护问题。 第四章 光电探测器的噪声分析 噪声是限制光电探测器性能的主要因素之一。本章将对各种主要的噪声源进行详细分析。首先，介绍了散粒噪声（shot noise），它源于光子随机到达和载流子的随机产生与复合，推导了其功率谱密度。接着，分析了热噪声（Johnson-Nyquist noise），它源于导体中载流子的热运动，并推导了其与电阻和温度的关系。然后，讨论了暗电流噪声（dark current noise），包括扩散电流噪声和漂移电流噪声，分析了其产生机制和与温度、偏置电压的关系。此外，还介绍了1/f噪声（flicker noise），它在低频段尤为显著，并探讨了其可能的产生原因，如表面态、界面缺陷等。最后，阐述了背景辐射噪声（background radiation noise）和读出噪声（readout noise），并给出了如何通过优化设计和工作条件来抑制这些噪声的策略。 第五章 光电探测器的性能参数 本章详细介绍了评估和表征光电探测器性能的各项关键参数。首先，定义了响应度（Responsivity），分析了其与波长、材料和结构的关系。接着，介绍了量子效率（Quantum Efficiency），包括内量子效率和外量子效率，并解释了如何通过结构优化来提高。然后，重点阐述了探测率（Detectivity）及其单位D（D-star），这是衡量探测器灵敏度的核心指标，并详细分析了影响D的各种因素，包括噪声等效功率（NEP）、浴温、带宽等。此外，还介绍了噪声等效功率（NEP）的定义和计算方法。然后，讨论了时间常数（Time Constant）和上升/下降时间（Rise/Fall Time），它们反映了探测器的响应速度。最后，介绍了探测器的工作带宽（Bandwidth）、动态范围（Dynamic Range）、饱和信号（Saturation Signal）等参数，以及这些参数的测量方法和意义。 第六章 光电探测器信号处理技术 光电探测器输出的原始信号通常需要经过一系列的处理才能提取有用的信息。本章将介绍常用的信号处理技术。首先，讨论了放大技术，包括跨阻放大器（TIA）、跨导放大器（GCA）等，分析了不同放大电路的优缺点以及在低噪声放大中的应用。接着，介绍了滤波技术，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等，以及如何根据信号特点和噪声特性选择合适的滤波器。然后，详细阐述了数字信号处理技术，包括模数转换（ADC）器的选择、采样率的确定、数字滤波（如FIR、IIR滤波器）、信号平均、相关技术等。此外，还讨论了锁相放大器（Lock-in Amplifier）在弱信号检测中的重要作用，分析了其原理和应用场景。最后，介绍了降噪算法，如小波去噪、维纳滤波等，以及如何提高信号的信噪比。 第七章 红外焦平面探测器 红外焦平面探测器（FPA）是实现红外成像的关键器件，在本章中将进行重点介绍。首先，回顾了FPA的发展历程，从早期的单元探测器阵列到如今的高性能二维FPA。接着，详细介绍了不同类型的FPA及其工作原理，包括： 碲镉汞（HgCdTe，MCT）FPA： 阐述了MCT材料的可调带隙特性，使其能够覆盖从近红外到远红外的宽广光谱范围，分析了其在高响应度和高探测率方面的优势，并探讨了其制备工艺中的挑战。 量子阱红外光电探测器（QWIP）FPA： 介绍了QWIP的工作原理，即利用量子阱结构中的跃迁吸收红外光子，分析了其在特定波段的优良性能，以及其制备工艺的相对成熟性。 量子点红外光电探测器（QDIP）FPA： 介绍了QDIP的量子尺寸效应和可调带隙特性，分析了其潜在的带宽、响应时间和成本优势，以及仍需克服的技术难点。 超晶格红外光电探测器（SLIP）FPA： 介绍了超晶格结构的设计原理，以及其在特定波段具有高灵敏度和响应速度的潜力。 本章还将讨论FPA的读出电路（ROIC）设计，包括像素设计、集成电路设计、功耗优化等，以及FPA的制冷技术（如斯特林制冷器、珀尔帖制冷器）和焦平面阵列的校准和标定技术。 第八章 光电探测器的应用 本章将深入探讨光电探测器在各个领域的实际应用。 国防军事领域： 介绍了红外成像制导、目标跟踪、光电对抗、侦察监视等应用，例如军用飞机的红外探测系统、导弹的末端制导系统、夜视仪等。 工业生产领域： 讲解了非接触式温度测量（红外测温仪）、产品质量检测（如食品、药品、化工产品的红外光谱分析）、工业过程监控、气体泄漏检测等。 科学研究领域： 阐述了天文学（望远镜的红外探测器）、光谱学（傅立叶变换红外光谱仪）、遥感（地球观测卫星的红外传感器）、生物医学（医学成像、光谱分析）等方面的应用。 环境保护领域： 介绍了大气污染物监测（如CO2、CH4等气体的红外吸收）、水质监测、森林火灾早期预警等。 消费电子领域： 提及了遥控器、智能手机的红外通信、以及新兴的3D传感技术等。 通过具体的应用案例，展示了光电探测器在解决实际问题和推动科技进步中的重要作用。 第九章 光电探测器的可靠性与寿命 本章关注光电探测器的可靠性设计和寿命评估。首先，分析了影响探测器可靠性的主要因素，包括材料特性、工艺缺陷、工作环境（温度、湿度、辐射）、机械应力等。接着，介绍了提高探测器可靠性的设计策略，如优化材料选择、改进制备工艺、采用防护涂层、加强封装设计等。然后，讨论了环境应力筛选（ESS）和加速寿命试验（ALT）等可靠性评估方法，并通过数据分析来预测产品的寿命。最后，探讨了长期工作对探测器性能的影响，以及如何通过维护和管理来延长其使用寿命。 第十章 光电探测器的前沿技术与发展趋势 本章将展望光电探测技术的未来发展方向。首先，介绍了正在兴起的新型探测器技术，如： 太赫兹（THz）探测器： 阐述了太赫兹波段的独特优势及其在无损检测、生物成像、安检等领域的应用潜力。 可见光/近红外高性能探测器： 探讨了如何进一步提高可见光和近红外探测器的灵敏度、响应速度和光谱分辨率，以满足高速通信、高光谱成像等需求。 有机光电探测器： 介绍了有机半导体材料在光电探测领域的应用，分析了其在柔性、可穿戴设备和低成本成像方面的优势。 集成光电器件： 探讨了将光电器件与微电子、微机电系统（MEMS）等技术集成，实现功能更强大、体积更小的光电器件。 接着，分析了人工智能（AI）和机器学习（ML）在光电探测数据分析、信号增强、故障诊断等方面的应用趋势。最后，展望了超材料、量子探测器等更前沿技术的可能性，并预测了光电探测技术未来在智慧城市、自动驾驶、生物医药等领域的广阔前景。 本书内容丰富，结构清晰，语言严谨，旨在成为光电探测领域研究者、工程师和学生的重要参考书。

评分☆☆☆☆☆

对于我们这些常年在一线进行光学系统集成的工程师来说，时间就是金钱，一本好书的价值体现在它能多快地帮我们解决实际问题。我打开这本书时，最先关注的是它对特定波段激光器性能调控的章节。坦白讲，很多教科书对这些“调控”的描述都停留在理想化的层面，但实际工作中，温度漂移、腔内模式竞争等非线性效应才是噩梦。这本书的章节标题中提到了“环境因素对输出稳定性的影响”这样的具体议题，这让我眼前一亮。它不像某些理论著作那样只是罗列公式，而是更注重“可操作性”和“鲁棒性”的探讨。我尤其好奇作者是如何量化这些环境因素对具体参数的影响的，如果能提供一些经过验证的经验公式或者快速估算方法，那这本书的实用价值就呈几何级数增长了。希望它能在解决那些长期困扰我的工程难题上，提供醍醐灌顶的启示。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本书之前对作者团队并不十分了解，但我对出版社的专业背景有着高度的信任。国防工业出版社出版的专业技术书籍，通常意味着其内容的严谨性和权威性是经过了严格的同行评审和实践检验的。这种背书本身就给我吃了一颗定心丸。我不是科班出身的纯理论物理学家，我更偏向于应用物理的研究方向，所以选择读物时会更加侧重于其逻辑推导的严密性和结论的可复现性。这本书的整体风格，从其对术语的界定到参考文献的引用格式，都透露出一种扎实的工科精神。它不会过度渲染某些前沿技术的“酷炫”之处，而是脚踏实地地剖析其背后的物理基础和工程限制，这恰恰是构建稳固知识体系所必需的“骨架”。我期待这本书能像一把尺子，帮助我校准自己知识体系中可能存在的模糊和偏差。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得十分引人注目，那种深邃的蓝色调，配上跳跃的红色标题，一下子就能抓住眼球。我原本是抱着一种试探的心态买的，毕竟现在市面上关于光学和激光技术的书籍汗牛充栋，能真正做到深入浅出又兼具前沿性的实在不多。这本书的装帧质量也相当不错，纸张的厚度和印刷的清晰度都让人感到专业和用心。我特别喜欢它在排版上的留白处理，阅读起来不至于感到拥挤和压迫，即便是面对一些复杂的公式和图表，也能保持清晰的逻辑层次。虽然我还没有深入到每一个章节的细节，但仅仅是快速翻阅目录和前言，就能感受到作者在整合领域知识上的深厚功力。那种对技术细节的精准把握，以及试图将深奥概念平易近人的努力，从这些表象上就已经可见一斑了。我期待着它能带给我全新的视角，尤其是在对某些经典理论进行现代化解读方面。

评分☆☆☆☆☆

我最近一直在研究先进的材料科学在光电器件中的应用，手头上已经积累了不少文献和教材，但总觉得缺少一个将基础理论与实际工程应用有效衔接的桥梁。读了几位同行推荐的几本经典著作后，我发现它们要么过于偏重理论推导而忽视了实际操作中的“陷阱”，要么又太过偏向工程手册，缺乏对底层物理机制的深刻剖析。这本书的初印象是，它似乎试图在两者之间找到一个微妙的平衡点。例如，我偶然翻到其中一章关于波导结构的部分，图示非常直观，并且配上了对材料选择影响的讨论，这正是我目前急需的交叉信息。作者的叙事方式非常流畅，没有那种生硬的学术腔调，更像是经验丰富的前辈在耳提面命，这种亲切感让学习过程中的阻力小了很多。如果后续内容能保持这种水准，那它绝对会成为我案头常备的工具书之一。

评分☆☆☆☆☆

我对比了市面上几本同主题的书籍，它们要么因为年代久远，内容更新跟不上现代技术的发展，很多新的半导体泵浦源和腔体设计都没有涉及；要么就是过于注重某一特定类型激光器的深度挖掘，缺乏对整个中红外技术领域的宏观把握。这本书的目录看起来非常全面，似乎覆盖了从基础的晶体生长到最新的Q开关、锁模技术等多个维度，给人一种“一书在手，心中不慌”的踏实感。我特别看重这种广博性，因为它能帮助我快速理解一个新技术在整个产业链条中的位置和相互关系。如果它能在不同技术路线的优缺点对比上做得足够客观和细致，那么这本书的价值就远远超过了单纯的知识传授，而升华为一种战略性的技术参考指南。我准备花一个周末的时间，系统地研读其中关于模式控制的章节，看看它如何处理传统理论与现代器件之间的矛盾与统一。