具体描述
《全固态激光及非线性光学频率变换技术》总结了当代全固态激光技术及非线性光学频率变换技术的最新成就，既介绍了国际、国内的最新成果，又提供了大量的资料、图表及数据；既有系统的理论分析、数据计算结果，又有实用器件的结构、参数设计及实验例证。书中900余个公式及700余幅图表将提供读者有关全固态激光及非线性光学频率变换技术的原理、理论及有关技术。《全固态激光及非线性光学频率变换技术》中部分理论及相关技术对其他激光及相关领域也具有普遍的意义。《全固态激光及非线性光学频率变换技术》有一定的理论体系，可供高等学校有关专业师生，从事激光技术的研究人员、工程技术人员参考。
光影交织的未来：探寻激光与非线性光学的前沿疆域 本书并非直接呈现“全固态激光及非线性光学频率变换技术”这一特定领域详尽的学术报告或技术手册。相反，它是一次深入的、广阔的探索之旅，旨在揭示激光与非线性光学这两大革命性技术如何以前所未有的方式重塑我们对光、物质相互作用的认知，并引领我们走向一个更加智能、高效、精密的未来。本书将带您穿梭于科学的殿堂，领略基础理论的深刻，感受实验探索的魅力，并展望那些正在悄然改变世界的应用前景。 第一章：光的本质与现代激光的诞生 我们将从对光的基本属性进行回顾开始。光，这一古老而神秘的现象，自古希腊时期起便引发了人类的无穷好奇。从光的波动说与微粒说之争，到量子力学的建立，我们一步步理解了光的波粒二象性，以及光子作为基本粒子携带能量与动量的特性。本章将深入探讨这一历程，为理解激光的产生机制打下坚实基础。 接着，我们将聚焦于激光（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）的发明。激光并非凭空出现，而是建立在爱因斯坦对受激辐射理论的深刻洞察之上。本章将详细解析受激辐射、自发辐射和吸收这三种基本的光与物质相互作用过程，阐明激光器实现“放大”光辐射的根本原理。我们将剖析激光器的核心组成部分：增益介质、泵浦源和光学谐振腔。增益介质如何通过粒子数反转储存能量，泵浦源（可以是光、电或化学能）如何提供能量激发介质，以及谐振腔如何通过反射和干涉选择性地放大特定波长和方向的光，这些关键环节都将被细致地解读。 我们将简要回顾早期激光器的发展，如气体激光器（如He-Ne激光器）和红宝石激光器，它们是激光技术走向现实的开创性工作。虽然本书的重点不在于详尽介绍这些早期技术，但理解它们的技术突破对于认识后续发展的逻辑至关重要。通过了解这些奠基性工作，读者将能更好地体会到激光技术演进的脉络。 第二章：固态激光器：小巧身躯蕴藏无限能量 本章将把焦点转移到“固态激光器”这一重要的发展方向。与气体激光器等早期形式相比，固态激光器以其结构紧凑、输出功率高、波长可调范围广等优势，在诸多领域展现出强大的生命力。我们将探索不同类型的固态增益介质，包括但不限于： 晶体激光器： 深入剖析如Nd:YAG（掺钕钇铝石榴石）、Yb:YAG（掺镱钇铝石榴石）、Ti:Sapphire（掺钛蓝宝石）等常见晶体材料的能级结构、光学特性和激光工作原理。我们将讨论不同掺杂离子的特性如何影响激光的输出波长、效率和功率。 光纤激光器： 重点介绍光纤激光器如何将增益介质集成到光纤中，实现高功率、高光束质量的激光输出。我们将探讨其独特的优势，如良好的散热性能、易于耦合以及良好的光束质量，使其在通信、工业加工和医疗等领域大放异彩。 半导体激光器（概述）： 尽管半导体激光器在技术上与传统固态激光器有别，但它们也是固态发光器件，在技术发展上有着密切联系。本章将对其进行简要介绍，提及pn结激光器、量子阱激光器等基本类型，并简述其在通信、信息存储和显示等领域的广泛应用，为理解激光技术多样性提供一个侧面。 我们将探讨提升固态激光器性能的关键技术，例如： 高效泵浦技术： 介绍二极管泵浦（DPSS）技术的兴起，以及其相比于传统灯泵浦的优势，包括更高的效率、更长的寿命和更小的体积。 谐振腔设计优化： 讨论各种谐振腔类型（如平-平腔、共振腔、外腔等）及其对激光输出模式、稳定性、功率的影响。 热管理技术： 固态激光器在高功率运行时会产生热量，有效的热管理对于保证其稳定运行和延长寿命至关重要。我们将介绍一些先进的散热技术。 第三章：非线性光学：光的能量激发出物质的新奇响应 本章将深入非线性光学这一令人着迷的领域。当光的强度达到足够高的水平时，物质的介电响应将不再是线性的，而是会表现出对光强度的依赖性，从而产生一系列非线性光学效应。本书将首先介绍非线性光学现象产生的微观机制，即入射光场如何与物质中的原子或分子相互作用，引起极化率的非线性变化。 我们将详细探讨几种核心的非线性光学效应： 二次谐波产生（SHG）与二次非线性过程： 介绍当强光通过具有二阶非线性极化率的材料时，会产生频率是入射光两倍的二次谐波。我们将探讨实现SHG所需的条件（如材料的晶格对称性），以及这一过程在激光波长拓展中的应用。其他二次非线性过程，如三次谐波产生（THG）、光学参量放大（OPA）和光学参量振荡（OPO），也将在本章中得到解析。OPA和OPO尤其重要，它们能够通过非线性过程产生新的、频率可调的光，是实现宽范围波长转换的强大工具。 三次非线性过程： 探讨当材料具有三阶非线性极化率时，会发生如克尔效应（Kerr effect）、四波混频（FWM）等现象。克尔效应导致物质的折射率随光强变化，这是许多光学器件（如光开关、光调制器）的基础。四波混频则可以在不同频率的光之间进行能量和相位交换，产生新的频率成分。 自聚焦与自相位调制： 基于克尔效应，我们将解释高强度光束在介质中传播时如何发生自聚焦现象，以及自相位调制如何导致光脉冲频谱的展宽。这些效应是超快光学和超强激光领域的重要研究对象。 本章将强调非线性光学效应的实现依赖于两类关键的非线性材料： 非线性晶体： 介绍如KDP（磷酸二氢钾）、BBO（β-硼酸钡）、LiNbO3（铌酸锂）等常用非线性晶体，及其在SHG、OPO等应用中的重要作用。我们将讨论晶体的非线性系数、相位匹配条件以及材料的损伤阈值等关键参数。 新型非线性材料： 简要提及近年来涌现出的新型非线性材料，如周期极化铌酸锂（PPLN）、二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）以及光子晶体等，它们在提升非线性效率、实现新颖的非线性效应方面展现出巨大潜力。 第四章：频率变换技术：为激光注入新的生命力 本章将聚焦于“频率变换技术”，将其视为非线性光学在激光领域最直接、最有价值的应用。通过非线性过程，我们可以将现有激光器的输出频率（或波长）进行有效地“变换”，从而获得在传统激光器不易获得的特定波长区域的光。 我们将详细解析几种关键的频率变换技术： 倍频（Second Harmonic Generation, SHG）与三倍频（Third Harmonic Generation, THG）： 再次强调SHG和THG在激光倍频方面的作用，例如将可见光激光器（如绿色激光）转化为紫外光，或将近红外激光器转化为可见光。我们将讨论不同材料和设计方案如何优化倍频效率。 光学参量振荡（Optical Parametric Oscillation, OPO）与光学参量放大（Optical Parametric Amplification, OPA）： OPO和OPA是实现宽范围波长可调的激光源的关键技术。本章将深入解析它们的原理：通过泵浦光与非线性晶体相互作用，将泵浦光的能量转化为信号光和闲频光。通过改变泵浦光、信号光或非线性晶体的参数，可以实现输出波长的大范围调节。我们将重点介绍不同类型的OPO（如腔内OPO、腔外OPO、自泵浦OPO）及其适用范围。OPA则是在没有谐振腔的情况下，通过非线性介质放大一个弱信号光，并产生一个闲频光。 拉曼频移（Raman Shift）： 介绍受激拉曼散射（SRS）和自发拉曼散射（SFS）现象。SRS是一种高效的非线性频率变换过程，可以利用强激光泵浦使分子产生受激振动，从而实现光频的有效转移。本章将讨论其在特定波长激光产生中的应用。 差频产生（Difference Frequency Generation, DFG）与和频产生（Sum Frequency Generation, SFG）： 介绍DFG和SFG技术，它们通过两束不同频率的光在非线性介质中混合，产生频率是它们之差（DFG）或之和（SFG）的新光。这为产生特定波长的激光提供了另一种灵活的方式。 本书将重点关注如何将这些频率变换技术与固态激光器相结合，以实现各种定制化的激光输出。例如，如何将高效的二极管泵浦固态激光器作为泵浦源，通过OPO产生特定波长的激光，用于光谱分析、激光雷达或先进材料加工。 第五章：前沿技术与未来展望 在本章，我们将超越基础理论和现有技术，展望激光与非线性光学领域的最新进展和未来发展趋势。 超快激光技术： 探讨飞秒、阿秒脉冲激光的产生与应用。超短脉冲激光蕴含极高的峰值功率，能够激发许多传统方法无法实现的瞬时非线性效应，在超快动力学研究、精密加工、生物医学成像等领域具有革命性意义。我们将提及锁模（mode-locking）和Q开关（Q-switching）等技术如何用于产生超短、高峰值功率的激光脉冲。 高功率激光技术： 讨论如何实现更高功率、更高光束质量的激光输出，这对于惯性约束聚变（ICF）、空间激光通信、工业加工等领域至关重要。我们将提及光纤激光器在高功率输出方面所取得的突破。 新型非线性光学材料与器件： 展望新材料（如二维材料、纳米结构材料）在提升非线性效应效率、实现新颖功能方面的潜力。我们将讨论如何将非线性光学功能集成到微纳尺度的光学器件中，如片上非线性光学。 激光与人工智能的融合： 探讨激光技术在人工智能领域的潜在应用，例如作为高性能计算和数据处理的工具。同时，人工智能技术也可能被用于优化激光器的设计、控制和应用。 量子光学与激光： 简要提及激光在量子信息科学中的作用，例如作为量子比特的操控工具，以及量子光源的产生。 本书并非一本枯燥的技术手册，而是希望能够激发读者对光科学和激光技术深层原理的理解，以及对未来科技发展的想象。通过对激光基本原理的梳理，固态激光器多样性的探索，以及非线性光学神奇效应的解析，我们希望能搭建一座桥梁，让读者能够站在巨人的肩膀上，眺望光影交织的未来。无论是对基础科学的求索，还是对实际应用的追求，激光与非线性光学都将是驱动人类文明进步的重要力量。本书旨在提供一个广阔的视野，让读者认识到这一领域蕴含的无限可能。
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总体来说本书很牛很全面，主要分几大块，DPSS的泵浦，激光晶体，腔型设计，非线性变换，光纤激光器等。 但其中有些细节错误，感觉是boss手下的研究生乱翻译的。 价格小贵啊。考虑买一本ing。
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