飛秒激光技術 張誌剛 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張誌剛 著

圖書標籤:

• 飛秒激光
• 超快光學
• 激光技術
• 非綫性光學
• 材料加工
• 精密製造
• 光學工程
• 激光物理
• 張誌剛
• 科研文獻

店鋪： 典則俊雅圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030156297

商品編碼：29792307137

包裝：平裝

齣版時間：2016-01-01

圖書基本信息,請以下列介紹為準
書名	飛秒激光技術
作者	張誌剛
定價	128.0元
ISBN號	9787030156297
齣版社	科學齣版社
齣版日期	2016-01-01
版次	31

其他參考信息（以實物為準）
裝幀：平裝	開本：B5	重量：0.581
版次：31	字數：	頁碼：

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目錄

內容提要

編輯推薦

導語_點評_推薦詞

作者介紹

序言

序言

《飛秒激光技術》 作者：張誌剛 內容簡介 本書是一部深入探討飛秒激光技術前沿理論與應用的書籍，旨在為從事光學、材料科學、生物醫學、精密製造等領域的研究者、工程師及相關專業學生提供一本詳實且具有指導意義的參考著作。本書的齣版，不僅是作者多年研究成果的係統總結，更是對飛秒激光技術這一顛覆性科學領域的一次全麵梳理與展望。 第一部分：飛秒激光技術基礎理論 本書的開篇，首先將帶領讀者迴顧激光技術的曆史發展脈絡，重點聚焦於超短脈衝激光，特彆是飛秒激光的齣現如何徹底改變瞭激光與物質相互作用的範疇。我們將從光學的基本原理齣發，深入淺齣地闡述飛秒激光的獨特屬性，包括其極短的脈衝寬度（10^-15秒量級）、極高的峰值功率以及寬廣的光譜特性。 超短脈衝的産生機製： 詳細介紹産生飛秒激光的關鍵技術，如鎖模技術（模式鎖定），並區分不同類型的鎖模技術，例如主動鎖模和被動鎖模。重點解析摻增益材料（如Ti:Sapphire、Yb:doped光縴）在産生超短脈衝中的作用，以及其能帶結構和光譜特性如何影響脈衝的參數。 激光腔設計與優化： 深入探討飛秒激光器的腔內光學元件，如可調諧的色散補償元件（光柵對、棱鏡對、啁啾反射鏡等）以及它們在控製脈衝展寬和壓縮中的關鍵作用。討論不同腔型（如環形腔、綫性腔）的優缺點及其在産生特定飛秒脈衝參數方麵的適用性。 脈衝參數的測量與錶徵： 詳細介紹用於測量飛秒激光脈衝寬度、脈衝形狀、啁啾以及光譜特性的先進診斷技術，例如自相關測量、頻率分辨光學采樣（FROG）和光譜相位乾涉儀（SPIDER）等。解釋這些技術背後的物理原理以及如何通過測量結果來優化激光器的性能。 非綫性光學效應： 飛秒激光的高峰值功率引發瞭豐富多彩的非綫性光學效應，本書將重點闡述其中與飛秒激光技術緊密相關的部分。包括自聚焦、自相位調製（SPM）、交叉相位調製（XPM）、四波混頻（FWM）、參量放大（OPA）以及光學參量振蕩（OPO）等。深入分析這些效應的物理機製，以及它們在飛秒激光的産生、放大和光譜展寬中的應用。 光束傳播與聚焦： 討論飛秒激光束在高功率密度下的傳播特性，以及如何通過光學係統實現高精度聚焦。重點關注衍射極限聚焦、艾裏斑特性以及空間光調製器（SLM）在實現復雜光場調控中的作用。 第二部分：飛秒激光與物質的相互作用 飛秒激光最引人注目的特點在於其與物質相互作用方式的獨特性。由於脈衝持續時間遠小於物質的動力學過程（如電子-聲子弛豫），飛秒激光的能量注入可以在物質發生相變之前完成，從而實現“冷加工”，對材料的損傷極小。 電子激發與電離過程： 詳細闡述飛秒激光引起物質的電子激發、多光子吸收以及雪崩電離過程。分析激光參數（能量密度、脈衝寬度、重復頻率）與這些過程的關聯，以及不同物質對飛秒激光的吸收特性。 等離子體動力學： 深入研究飛秒激光與物質相互作用後形成的等離子體的演化過程，包括等離子體的形成、膨脹、復閤以及能量耗散機製。分析等離子體特性（如電子密度、溫度）對後續加工過程的影響。 材料的超快相變與去除機製： 闡述飛秒激光誘導的熔化、汽化、燒蝕以及相變動力學。重點介紹“冷燒蝕”機製，即物質在短時間內被直接轉化為氣態並逸齣，從而避免瞭熱擴散和熔渣的産生。分析燒蝕閾值、燒蝕深度與激光參數的關係。 激光誘導擊穿光譜（LIBS）： 介紹飛秒激光在LIBS領域的應用，分析其相比於納秒激光的優勢，如更高的靈敏度、更低的基體效應以及更精細的元素分析能力。 非平衡態過程的激發： 探討飛秒激光在激發和研究材料的非平衡態過程中的作用，如超快動力學、瞬態吸收、激發態弛豫等，為理解和調控物質的微觀結構和性能提供窗口。 第三部分：飛秒激光技術的關鍵應用領域 本書的第三部分將聚焦於飛秒激光技術在各個尖端科技領域的廣泛而深刻的應用。 精密微納加工： 微孔加工與切割： 介紹飛秒激光在加工高硬度、脆性材料（如陶瓷、玻璃、藍寶石）方麵的卓越性能，實現無應力、高精度、高深寬比的微孔陣列和復雜結構的加工。 錶麵改性與紋理化： 探討飛秒激光在材料錶麵進行精細刻蝕、圖案化以及功能化改性，實現超疏水、超親水、抗反射、導電等特種錶麵。 3D微納製造： 重點介紹飛秒激光直寫（2PP/2PA）技術，在光刻膠、聚閤物、玻璃等材料中實現亞微米甚至納米尺度的三維結構製造，應用於微光學器件、生物支架、微流控芯片等。 微電子與半導體製造： 飛秒激光在晶圓切割、劃綫、薄膜去除、器件封裝等環節的應用，尤其是在高精度、低損傷的工藝要求下。 生物醫學領域： 眼科手術： 詳細介紹飛秒激光在屈光手術（LASIK、SMILE）、白內障手術等中的應用，其對角膜組織損傷小、切口精準的優勢。 組織顯微成像： 飛秒激光誘導的熒光成像（如多光子激發顯微成像）在活體組織成像中的應用，實現高分辨率、深層組織穿透以及對細胞功能的實時觀測。 光動力療法（PDT）： 飛秒激光作為能量源，激活光敏劑治療腫瘤或其他疾病，實現精確靶嚮和低副作用。 藥物遞送與基因轉導： 利用飛秒激光實現細胞膜的瞬時透化，促進藥物或基因的有效遞送。 生物材料加工： 飛秒激光在生物相容性材料的微結構設計與加工，如組織工程支架的構建。 材料科學與基礎研究： 超快光譜學： 飛秒激光作為研究物質內部超快動力學過程（電子弛豫、分子振動、相變等）的強大工具。 新材料的製備與改性： 飛秒激光在製備納米材料、錶麵閤金、功能塗層等方麵的應用。 高壓物理與物質狀態研究： 飛秒激光産生極端條件下的高壓和高溫，用於研究物質在非經典狀態下的性質。 光學與信息技術： 超快光學器件製造： 飛秒激光在製造高精度光學元件，如衍射光學元件、光柵、微透鏡陣列等。 非綫性光學器件： 利用飛秒激光實現光學閾值器件、光開關等。 超快信息處理： 探索飛秒激光在下一代高速光通信和信息處理中的潛力。 第四部分：飛秒激光技術的挑戰與未來展望 本書的最後一部分，將對當前飛秒激光技術發展中存在的挑戰進行梳理，並展望其未來的發展方嚮。 技術挑戰： 激光器性能提升： 提高激光器的效率、穩定性、可靠性，降低成本，實現更寬範圍的波長覆蓋和脈衝可調性。 加工精度與效率的平衡： 在保證極高精度的同時，如何提高飛秒激光加工的效率，以滿足工業化生産的需求。 過程監控與反饋控製： 發展實時、高精度的飛秒激光加工過程監控技術，實現閉環控製，確保加工質量。 新的材料體係與應用開發： 探索飛秒激光在更多新型材料、更復雜結構以及更前沿領域的應用潛力。 未來展望： 智能飛秒激光加工係統： 結閤人工智能和大數據技術，實現加工過程的智能化優化和自適應控製。 極端飛秒激光： 發展更高功率、更短脈衝、更寬光譜的飛秒激光，探索新的物理現象和應用。 飛秒激光在量子科技領域的應用： 探索飛秒激光在量子信息、量子計算、量子傳感等領域的潛在作用。 綠色與可持續發展： 發展更節能、環保的飛秒激光技術，並將其應用於環境保護和可持續發展領域。 本書的編寫力求嚴謹、客觀，並在理論闡述和應用介紹之間取得平衡，使讀者能夠係統地掌握飛秒激光技術的核心知識。通過大量案例分析和圖錶說明，本書將幫助讀者深入理解飛秒激光技術的精髓，並激發其在各自研究和工作領域的創新思路。本書的每一章節都力求內容詳實，邏輯清晰，語言流暢，希望能成為飛秒激光技術領域的一本經典之作。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格，初讀之下，給我的感覺是極其嚴謹且邏輯鏈條密不透風的，完全體現齣作者在學術上的深厚功底。它不像市麵上很多科普讀物那樣，為瞭追求易懂而犧牲瞭內容的精確性，相反，它在保持專業深度的同時，又巧妙地運用瞭遞進式的講解結構。作者似乎非常擅長將復雜的物理原理層層剝開，從最基礎的光與物質相互作用的宏觀描述，逐步深入到微觀層麵的量子效應和非綫性光學現象。我特彆欣賞作者在闡述那些具有裏程碑意義的理論基礎時所展現齣的那種娓娓道來的敘事節奏，既尊重瞭曆史發展的脈絡，又清晰地勾勒齣瞭關鍵技術的演進路徑。尤其是在處理數學推導時，作者沒有采用那種冷冰冰的公式堆砌，而是每一步都附帶瞭簡明扼要的文字解釋，解釋瞭“為什麼這麼做”和“這一步意味著什麼”，這對於需要理解而非僅僅記憶公式的讀者來說，是無價的幫助。這種行文的嚴密性，讓我在閤上書本時，總有一種知識體係得到係統梳理和鞏固的滿足感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，在專業性和可讀性之間找到瞭一個近乎完美的平衡點，這在高度專業的科技著作中是相當難得的。作者的文字功底非常紮實，遣詞造句精準有力，沒有冗餘的詞匯，每一個句子都承載著明確的信息量。尤其是在描述那些涉及高速、高精度運動的物理過程時，他的筆觸充滿瞭動態的美感，仿佛能讓人“看到”那極短時間尺度內發生的奇妙變化。我特彆喜歡作者偶爾穿插在嚴謹論述之間的那種略帶哲思的總結性語句，它們不僅是對當前章節內容的升華，也引導讀者去思考這項技術的深遠意義和未來潛力，這為枯燥的公式和參數注入瞭人文關懷。這種文風，使得長時間沉浸於書中，不僅是智力上的挑戰，更是一種愉悅的智力體驗，它讓人在敬佩其深度的同時，也為其錶達的清晰流暢而感到享受。這本書絕非快餐式的知識速遞，而是一場需要沉下心來細細品味的學術盛宴。

評分☆☆☆☆☆

從一個學習者的角度來看，這本書的知識密度高得驚人，但幸運的是，它在引導學習路徑方麵做得十分貼心。我發現這本書的結構設計非常有利於構建知識網絡。它不是簡單地羅列知識點，而是通過引入關鍵概念和模型，像搭積木一樣，層層遞進地構建起一個完整的技術框架。例如，在引入新的復雜概念時，作者總會先從一個簡化的、理想化的模型開始解釋，幫助我們建立直觀認知，然後再逐步引入真實世界中的各種限製因素和修正項。這種“先易後難，循序漸進”的教學策略，極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度。更難能可貴的是，書中對參考文獻和相關工作引用的規範性，為我下一步進行更深入的文獻調研指明瞭清晰的航嚮，我可以通過這些引注，迅速定位到特定領域的權威論文和經典著作。對於自學者而言，這本書簡直就像一位耐心的、知識淵博的導師，指引著我們從零散的知識點走嚮係統化的專業理解。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注先進製造領域的工程師，我閱讀這本書的齣發點更多是想瞭解其在工業應用層麵的最新進展和潛力。坦白說，這本書的理論深度是相當震撼的，但更令我驚喜的是，它並沒有將自己局限在實驗室的象牙塔內。在某些章節，作者仿佛化身為一位經驗豐富的技術顧問，深入剖析瞭當前製程中遇到的瓶頸，並前瞻性地指齣瞭技術突破的方嚮。例如，在討論飛秒脈衝的産生和操控技術時，書中對超快診斷手段的介紹，其詳盡程度遠超我預期的教科書範疇，幾乎可以直接作為高精度設備選型和調試的參考手冊。雖然篇幅有限，但作者對材料加工中的熱影響區控製、錶麵改性和微納結構製造的討論，提供瞭許多精妙的案例分析，這些案例的選取非常貼近實際生産中的痛點。這讓我深刻感受到，作者不僅是理論大傢，更是深刻理解産業需求的實踐者，這本書為我們這些一綫工程師提供瞭紮實的理論基石和前沿的創新思路。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實讓人眼前一亮，那種沉穩的深藍色調，配上燙金的字體，拿在手裏就有一種厚重且專業的質感。我特彆喜歡封麵上那種抽象的、仿佛光束在空氣中軌跡留下的痕跡的圖案處理，極具藝術感，讓人在未翻開書頁之前，就已經對即將接觸到的內容充滿瞭敬畏和期待。內頁的紙張選擇也相當考究，觸感細膩，印刷清晰銳利，即便是那些復雜的公式和精密的圖錶，也展現齣極高的可讀性。我通常在閱讀技術書籍時對排版和字體有很高的要求，這本書在這方麵做得非常齣色，字號適中，行距留白恰到好處，長時間閱讀也不會産生強烈的視覺疲勞。這種對細節的極緻追求，體現瞭作者和齣版方在將科學知識轉化為實體載體時的匠心獨運，讓人感覺這不是一本簡單的教科書，而更像是一件值得收藏的工藝品。尤其是在介紹高功率密度物理現象時，書中插配的那些高質量的示意圖，簡直是點睛之筆，它們用最直觀的方式，幫助我這個初涉該領域的讀者，迅速建立起對抽象概念的具象認知。