稀土激光晶体材料及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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徐军 等 著

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• 稀土激光晶体
• 激光材料
• 光学材料
• 固体激光
• 稀土材料
• 晶体生长
• 激光技术
• 材料科学
• 光学工程
• 激光应用

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030473684

版次：01

商品编码：11898532

包装：平装

丛书名： 光电子科学与技术前沿

开本：32开

出版时间：2016-03-01

用纸：胶版纸

页数：228

正文语种：中文

内容简介

本书以激光晶体材料的研究热点--激光二极管（LD）泵浦全固态稀土激光晶体材料为主题，结合作者的研究成果，较全面和系统地总结了国内外*新研究成果，并对未来发展趋势进行展望。按稀土激活离子种类（Yb、Nd、Er、Tm、Ho、Er，等）和激光应用（多波长激光、超快锁模激光等）进行分类，分别总结了不同稀土激光晶体材料的生长、结构缺陷、光谱能级、激光特性及激光应用。重点展示我国科技团队在该领域中的整体研究水平和实力。

前言/序言

《光之魔石：从原子跃迁到璀璨光芒》 内容概要 本书并非专注于单一材料类别，而是广泛探讨了各类能够与光相互作用、产生特殊光学效应的晶体材料。我们将带领读者深入了解，这些“光之魔石”是如何通过精密的原子结构设计和精湛的晶体生长工艺，从普普通通的无机物蜕变为能够操控光线、实现奇妙功能的关键要素。全书围绕“光与物质的互动”这一核心主题，层层递进，由微观的原子能级跃迁，到宏观的激光器、光学传感器以及其他前沿光学技术，勾勒出一幅壮丽的光学材料应用画卷。 第一篇：光之基石——晶体材料的奥秘 第一章：物质之光——光的本质与与物质的初步邂逅 光的波粒二象性：从经典电磁波理论到量子光学的革命性视角。 光与物质的相互作用：吸收、发射、散射、折射、反射等基本光学现象的微观机理。 原子能级与光子：原子内部电子能级的跃迁如何引发光的吸收与发射，为后续的激光和发光材料奠定理论基础。 光在介质中的传播：折射率、吸收系数等关键参数的物理意义及其对光传播的影响。 第二章：晶体世界的秩序——结构决定性质 晶体结构的形成与分类：从点阵、基元到晶系、空间群，理解晶体结构的周期性和对称性。 化学键与晶体结构：离子键、共价键、范德华力等不同化学键在稳定晶体结构中的作用。 晶体缺陷的“罪与罚”：空位、填隙、置换、位错等缺陷如何深刻影响晶体的光学、力学和电学性能。 晶体生长的艺术：从溶液法、熔体法到气相沉积，各种晶体生长技术的原理、优缺点及其对晶体质量的影响。 第三章：发光之源——光学活性中心的探寻 激活离子与主体晶格：发光晶体中，激活离子的种类、浓度以及其在主体晶格中的位置是决定发光性能的关键。 能量传递机制：主体晶格向激活离子的能量转移，以及激活离子之间的能量淬灭机制。 光谱特性解析：吸收光谱、激发光谱、发射光谱的解读，如何判断发光材料的潜力和应用方向。 发光机制详解：荧光、磷光、热释光等不同发光现象的背后原理，以及不同发光机制在应用中的价值。 第二篇：光的艺术——功能晶体材料的设计与合成 第四章：多彩的物质——发色团与发光晶体的设计 稀土离子家族的魅力：镧系元素独特的4f电子结构如何赋予其优异的发光特性，成为最主要的发光中心之一。 过渡金属离子的贡献：d电子跃迁在发光过程中的作用，以及其在特定颜色发光材料中的应用。 其他发色团：有机发光材料、量子点等新兴发色团的原理和特点。 主体晶格的理性选择：如何根据激活离子的特性选择合适的主体晶格，优化能量传递和减少淬灭。 掺杂策略与浓度优化：精确控制激活离子的掺杂浓度，以获得最佳的发光效率和色度。 第五章：光之利刃——激光晶体材料的崛起 激光原理 revisited：受激辐射、粒子数反转、谐振腔等激光产生的核心要素。 激光增益介质：为什么某些晶体能够成为高效的激光增益介质？讲解激活离子、主体晶格与激光性能之间的关系。 Nd:YAG、Ti:Sapphire等经典激光晶体：详细剖析其结构、性能特点、工作波长及主要应用领域。 新型激光晶体的探索：陶瓷激光材料、多色激光晶体、高功率激光晶体等前沿研究进展。 晶体生长与加工的挑战：为实现高性能激光器，对晶体生长质量、尺寸、均匀性和光学损伤阈值提出的严苛要求。 第六章：光的守卫者——非线性光学晶体材料 非线性光学现象：二次谐波产生（SHG）、三次谐波产生（THG）、自聚焦、光开关等。 晶体对称性与非线性光学效应：哪些晶体结构具有非线性光学性质？分析其内在联系。 BBO、KTP、LiNbO3等关键非线性光学晶体：结构、性能参数、倍频效率及典型应用。 光参量过程：光参量振荡器（OPO）、光参量放大器（OPA）的原理及基于非线性晶体的实现。 晶体工程与性能提升：通过改变化学成分、晶体生长条件等手段优化非线性光学性能。 第七章：感知之眼——发光与探测晶体材料 发光二极管（LED）与有机发光二极管（OLED）：半导体发光材料与有机发光材料的发光机理及其在照明和显示领域的应用。 闪烁体材料：高能射线与晶体相互作用产生光子，用于探测射线、成像等。 光电探测器：光敏晶体如何将光信号转化为电信号，及其在通信、遥感、生物医学等领域的应用。 光存储与信息处理：基于光学原理的光存储介质和光学计算的可能性。 第三篇：光的未来——尖端应用与发展趋势 第八章：智慧的光学——激光技术的革新与拓展 工业制造：激光切割、焊接、打标等高效精密加工技术。 通信领域：光纤激光器、光通信器件中的激光技术。 医疗健康：激光手术、眼科治疗、皮肤美容等。 科学研究：精密测量、光谱分析、超快动力学研究。 军事国防：激光武器、激光测距、目标指示。 第九章：光的魔术——光学传感与成像的飞跃 生物医学成像：光学相干断层扫描（OCT）、荧光成像、多光子显微镜等。 环境监测：激光雷达（LIDAR）用于大气监测、地形测绘。 工业检测：光学传感器在产品质量控制、无损检测中的应用。 消费电子：摄像头、投影仪、AR/VR设备中的光学组件。 第十章：超越想象——光学材料的未来展望 新型发光材料：量子点、钙钛矿材料、生物发光材料等。 智能光学材料：响应外部刺激（电、磁、热、力）而改变光学特性的材料。 超材料与光子晶体：设计具有奇异光学性质的人工结构。 可持续与绿色光学材料：环境友好型材料的开发与应用。 跨领域融合：光学材料与人工智能、纳米技术、生物技术的交叉融合，开启无限可能。 本书特色 本书力求将复杂的物理化学原理以清晰易懂的方式呈现给读者，通过丰富的实例和前沿的研究进展，展现光学材料的神奇魅力。我们不仅仅是介绍各种材料的性能，更深入探讨了材料结构、性能与应用之间的内在联系。无论您是光学领域的专业研究者、工程师，还是对光的世界充满好奇的求知者，都能从中获得深刻的启迪与价值。这是一次关于光、物质和人类智慧协同创造的精彩旅程。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，《稀土激光晶体材料及其应用》这本书的深度和广度都令人印象深刻。作者不仅对稀土激光晶体的基本原理和应用进行了详尽的阐述，还涉及了许多前沿的研究方向。我特别欣赏书中对量子点激光器、纳米晶体激光器等新型激光材料的探讨，这些材料在提高激光效率、降低阈值和实现特殊功能方面展现出了巨大的潜力。书中对激光遥感、激光雷达（LiDAR）以及空间光通信等应用领域的分析，让我看到了激光技术在国防、航空航天以及地球科学等领域的重要作用。此外，作者对激光安全标准和法规的介绍，以及对激光技术的伦理和社会影响的思考，也体现了作者的博学和责任感。这本书不仅仅是一本技术手册，更是一部关于光之魅力的探索史，它让我对未来充满期待。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，一开始翻开《稀土激光晶体材料及其应用》这本书，我主要是抱着一种“了解一下”的心态。毕竟，“稀土”和“激光晶体”听起来都挺高大上的，感觉离我这个普通读者有点远。然而，随着阅读的深入，我发现这本书的精彩程度远超我的想象。作者的写作风格非常接地气，尽管涉及的专业知识不少，但他总是能用形象的比喻和生动的语言来解释复杂的概念。比如，在讲解掺杂浓度对激光性能影响时，他把晶体比作一个“大舞台”，而稀土离子就是“闪耀的明星”，舞台太挤了，明星就无法尽情表演。这种类比让我一下子就明白了其中的道理。书中对不同稀土元素（如钕、铒、镨）在不同基质晶体中的应用场景进行了详细的介绍，让我看到了它们在日常生活中的身影，比如，手机屏幕的显示、医学影像的诊断、甚至是一些高精尖的工业生产线，都离不开这些神奇的材料。特别是书中对多波长激光、高功率激光、以及皮秒/飞秒激光的原理和应用的探讨，让我大开眼界，认识到激光技术已经渗透到我们生活的方方面面，并且还在不断发展。

评分☆☆☆☆☆

读完这本《稀土激光晶体材料及其应用》后，我简直被书中描绘的微观世界深深吸引住了。作者以一种近乎诗意的笔触，将那些原本晦涩难懂的晶体结构、能级跃迁、光谱特性娓娓道来，仿佛在我眼前展开了一幅幅精美的画卷。我尤其喜欢关于镱（Yb）掺杂晶体的那一部分，那些细致的能量转移机制、非辐射衰减的抑制策略，以及如何通过优化晶格设计来提升激光性能的论述，让我不禁惊叹于科学家们的智慧和毅力。书中不仅讲解了理论基础，还穿插了大量的实验数据和图表，从不同的角度验证了稀土激光晶体在通信、医疗、工业加工等领域的巨大潜力。特别是书中对新型稀土激光材料的展望，例如对钇铝石榴石（YAG）、氟化物晶体（如LiYF4）以及氧化物晶体（如Gd3Ga5O12）的深入分析，让我看到了未来激光技术发展的无限可能。读到后面，作者对非线性光学效应和倍频、混频技术的介绍，更是将我带入了另一个更加神奇的领域，了解了如何利用稀土激光晶体实现更复杂的光场调控。总的来说，这本书不仅是一部严谨的学术专著，更是一本能够激发读者对科学探索热情的美丽读物。

评分☆☆☆☆☆

最近读完《稀土激光晶体材料及其应用》这本书，感觉受益匪浅。这本书的编排结构非常清晰，从基础理论到应用实例，层层递进，逻辑性很强。我很欣赏作者在书中对材料制备工艺的详细介绍，从提纯、生长到退火、抛光，每一个环节都进行了细致的描述，并且分析了不同工艺参数对晶体性能的影响。这让我对这些高科技材料的诞生有了更深的理解。特别是关于“晶体缺陷”的章节，作者深入浅出地讲解了点缺陷、位错、杂质等对激光性能的负面影响，以及如何通过优化生长条件和后处理来减小这些缺陷。这让我意识到，科学研究的细致和严谨是多么重要。书中对不同类型稀土激光晶体（如YAG、GGG、LuAG等）的性能参数进行了详细的对比，包括吸收光谱、发射光谱、荧光寿命、热导率等，为研究人员和工程师提供了宝贵的参考数据。此外，书中对激光安全性的讨论，以及对环境友好型激光技术发展的展望，也体现了作者的远见卓识。

评分☆☆☆☆☆

《稀土激光晶体材料及其应用》这本书的阅读体验真是太棒了！作者的文字功底深厚，将抽象的物理概念描绘得生动形象。我尤其喜欢书中对激光器腔型设计和泵浦方式的讲解，比如，介绍了全固态激光器、光纤激光器以及二极管泵浦固态激光器的不同特点和优势，让我能够直观地理解不同激光器的工作原理。书中还对光学元件的选用和匹配进行了详细的阐述，比如，如何选择合适的反射镜、聚焦镜以及分束镜，以达到最佳的激光输出效果。我特别被书中关于激光在微纳加工领域的应用所吸引，例如，利用激光进行精密雕刻、薄膜沉积以及三维打印等，这些应用让我看到了激光技术在推动制造业升级换代方面的巨大力量。同时，作者对激光光谱学和激光诱导击穿光谱（LIBS）等分析技术的介绍，也让我认识到激光不仅仅是一种能量源，更是一种强大的科研工具。