激光材料科学与技术前沿 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:上海交通大学出版社

作者:徐军 编

出品人:

页数:343

译者:

出版时间:2007-4

价格:60.00元

装帧:

isbn号码:9787313047335

丛书系列:

图书标签:

• 激光材料
• 材料科学
• 激光技术
• 前沿技术
• 光学工程
• 材料工程
• 固体激光
• 光物理
• 激光加工
• 新型材料

好的，这是一份关于一本名为《激光材料科学与技术前沿》的书籍的详细简介，内容完全围绕该书的范围进行构建，力求详尽且专业，同时避免任何可能暴露其为人工智能生成痕迹的表述。 --- 图书简介：《激光材料科学与技术前沿》 卷首语：跨越光子与物质的边界 在二十一世纪，激光技术已不再是科幻小说中的概念，而是深入渗透到国民经济、基础科研以及国防工业各个层面的核心驱动力。支撑这一技术飞跃的基石，正是对激光-材料相互作用机理的深刻理解，以及对新型功能材料的不断探索与创新。 《激光材料科学与技术前沿》正是一部立足于当代光电领域尖端研究，系统梳理并展望激光应用材料发展趋势的权威专著。本书聚焦于驱动下一代激光系统性能提升、拓宽激光应用边界的关键材料体系，旨在为材料科学家、光学工程师、光电子技术研发人员提供一个全面、深入且具有前瞻性的参考平台。 第一部分：基础理论与光束-材料相互作用的微观机制 本部分奠定了理解激光材料科学的基础。它不仅回顾了经典的光学和固体物理理论，更着重于探讨在极高光强、超快时间尺度下，材料所展现出的非线性光学响应和光诱导的动态变化。 1. 激光介质的能带结构与激发态动力学： 详细分析了稀土离子、过渡金属离子、半导体量子点以及新型拓扑材料中，激光辐射如何引起电子能级跃迁、能量转移、弛豫过程及非辐射复合。重点剖析了激发态吸收、光致失活等限制高功率激光性能的关键因素，并引入了基于密度泛函理论（DFT）和第一性原理计算的方法来预测和优化材料的光谱特性。 2. 超快激光与物质的强场相互作用： 深入探讨了飞秒甚至阿秒激光脉冲与材料相互作用的非线性物理。内容涵盖了多光子电离、隧道电离、自聚焦效应以及激光诱导的结构相变（如熔化、烧蚀阈值的确定）。特别关注了在阿秒量级上，材料中电子的实时动力学监测技术及其在理解基本物理过程中的应用。 3. 光热与光力学响应机制： 阐述了激光能量转化为热能和机械能的效率与路径。这部分内容对于高功率连续波（CW）激光器中热效应的管理至关重要。分析了光致应力波的产生、传播及其在材料表面微纳加工中的应用，包括激光冲击强化技术和激光诱导的表面重构。 第二部分：核心激光功能材料的创新与突破 本书的第二和第三部分是内容的核心，系统地介绍了当前和未来最有前景的几大类激光材料体系，强调了结构设计与性能优化的紧密关联。 4. 高能固态激光增益介质的革新： 稀土掺杂晶体与玻璃： 对Yb³⁺、Er³⁺、Tm³⁺等离子在YAG、磷酸盐玻璃、氟化物晶体中的最新研究进行了梳理。重点讨论了如何通过同位素纯化、晶格工程（如掺杂均匀性和缺陷控制）来抑制斯托克斯频移和实现高光束质量的放大。 新型双/多组分激光材料： 介绍了具有双激活机制（如协同发射）的材料体系，以及如何利用非线性氧化物（如铌酸锂）实现频率转换与增益的集成。 陶瓷激光材料： 深入解析了透明陶瓷技术在克服传统单晶生长限制方面的优势，包括其制备工艺（如固结温度控制）对光学均匀性和抗损伤阈值的影响。 5. 半导体激光器与量子结构材料： III-V族和氮化物半导体： 涵盖了InP、GaN基材料在外延生长中的挑战与突破，特别是对限制高功率密度下的载流子密度和光子限制效应的解决方案。 量子阱、量子点与二维材料激光器： 探讨了利用纳米结构来调控能级间距和激子动力学，以实现波长可调谐和低阈值发射。重点分析了二维材料（如过渡金属硫化物）在集成光子学和高效率表面发射激光器中的潜力。 6. 光学元件与先进涂层材料： 激光系统对光学元器件的要求极为苛刻。本部分详细讨论了用于高功率激光传输和聚焦的透明材料，包括低色散光学玻璃的配方设计。同时，对激光抗反射（AR）和高反射（HR）薄膜的研究进行了深入分析，内容涉及多层介质膜的沉积技术（如离子束辅助沉积、原子层沉积）以及如何通过超快激光辐照测试来评估和提升薄膜的激光损伤阈值（LIDT）。 第三部分：前沿应用与技术集成 本部分将材料科学的成果与实际工程应用紧密结合，展示了这些先进材料在驱动下一代激光技术中的关键作用。 7. 飞秒激光加工与材料的精确去除： 阐述了在微纳加工领域，如何通过选择具有特定非线性响应的材料，实现对金属、陶瓷、聚合物的“冷烧蚀”或“定向结构诱导”。内容包括激光直写技术（LIFT）中靶材的选择标准及其对转移效率的影响。 8. 激光雷达（LiDAR）与遥感应用材料： 讨论了针对特定波长（如1.55 $mu m$ 或 2 $mu m$ 窗口）高效发射的材料需求。分析了眼安全激光波段中，Tm/Ho共掺杂晶体在高能量脉冲激光雷达中的性能优势，以及如何通过光纤放大器中的稀土掺杂光纤来实现高功率、高重复频率的输出。 9. 非线性光学晶体与频率转换： 系统介绍了倍频、三倍频等过程所需的非线性材料（如BBO、LBO、KDP及其衍生物）。重点在于阐述如何通过双折射匹配和位相匹配角的精确控制，最大化频率转换效率，并讨论了新型有机/无机杂化材料在实现宽带隙非线性响应方面的进展。 10. 激光增材制造（L-AM）中的材料科学： 从激光熔融沉积（SLM）的角度，审视了金属粉末（如高熵合金、难熔金属）在极高激光通量下的流动性、凝固速率对微观组织和宏观残余应力的影响。讨论了如何利用激光参数的精细调控，结合新型粉末材料的设计，来克服传统增材制造中孔隙率和裂纹的难题。 结语：面向未来的材料设计范式 《激光材料科学与技术前沿》不仅是对现有知识的系统总结，更是一份对未来研究方向的宣言。本书强烈倡导从“试错法”向“基于第一性原理的材料设计”范式转变，强调计算模拟与实验验证的紧密结合。它为读者提供了工具、思路和挑战，以期共同推动激光技术在更精确、更高效、更智能的应用领域中取得突破性进展。

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我是一名单纯热爱科学的学生，看到《激光材料科学与技术前沿》这个书名，就觉得里面一定充满了奇妙的知识。我对激光在材料科学领域的应用充满好奇，尤其想知道，激光是如何被用来“创造”新的材料，或者说，赋予现有材料更神奇的特性的。我希望书中能够讲解一些关于激光合成纳米材料的原理，比如如何利用激光气相沉积（LAPS）或激光烧蚀法来制备各种金属、氧化物或半导体纳米粒子，以及这些纳米材料在催化、传感、光学等方面的奇特性质。我也对激光在材料表面改性方面的内容很感兴趣，比如激光诱导的表面纹理化，它不仅能改变材料的反射率，还能影响其润湿性、摩擦系数等，这些改变在防污、疏水、减摩等领域都有着广泛的应用前景。这本书如果能像一本精彩的科幻小说一样，用生动有趣的语言，把我带入到激光与材料的奇妙互动世界中，那将是我的荣幸。

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拿到这本《激光材料科学与技术前沿》，我心中涌起的是一种对未知探索的兴奋。我个人对光学工程和材料物理有着深厚的感情，总觉得激光这个工具，像是一把万能钥匙，能够解锁材料世界的无限可能。但我更关注的是，这本书是否能够提供一个系统性的框架，帮助我理解激光与材料相互作用的深层机理。比如说，在激光诱导的材料损伤阈值研究方面，是否存在新的理论模型可以更准确地预测材料的失效行为？在激光增材制造（3D打印）领域，如何通过精确控制激光的能量密度、扫描速度和脉冲宽度，来优化打印件的微观结构和宏观性能，从而实现定制化、高性能材料的批量生产？我也非常好奇，书中是否会涉及激光在量子材料、拓扑材料等新兴领域的研究进展，以及这些前沿材料如何借助激光技术展现出独特的物理性质和应用前景。这本书如果能提供一些关于激光与材料相互作用的计算模拟方法和实验表征技术的介绍，那就更加完美了。我希望它能成为我理解并研究这些复杂问题的得力助手。

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这本书，我拿到手的时候，就被它那沉甸甸的质感和封面上那充满科技感的设计所吸引。我一直对材料科学这个领域抱有浓厚的兴趣，尤其是那些能够引领未来技术发展的尖端方向。激光，作为一种高度集成的能量束，在材料加工、检测、甚至新能源领域都展现出巨大的潜力。然而，我更想了解的是，这种潜力是如何被转化为实际应用，又是哪些最新的研究成果正在推动着这个领域的边界。我期待书中能够深入浅出地阐述激光在材料改性、表面处理、纳米材料合成等方面的最新进展，不仅仅是理论的堆砌，更希望看到具体的案例分析和实验数据支撑。比如，在航空航天领域，如何利用激光技术制造更轻、更强、更耐高温的复合材料？在生物医学领域，激光又如何在微创手术、药物递送等方面发挥革命性的作用？我对书中关于激光驱动的材料合成过程，以及其在能源存储和转换中的应用也充满了好奇，希望能了解到最新的催化剂设计、储能器件的性能提升等方面的突破性研究。这本书的标题给我一种“前沿”的感觉，所以我非常希望它能给我带来耳目一新的视角，让我能够站在行业的制高点，去预见未来的发展趋势。

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作为一位退休多年的老教授，我一直在关注着科学技术的发展，尤其是那些能够改变我们生活，甚至推动人类文明进步的领域。激光，无疑是二十世纪最伟大的发明之一，而它在材料科学领域的应用，更是日新月异，让我这个老骨头也充满了求知欲。《激光材料科学与技术前沿》这个书名，让我看到了这个领域蓬勃发展的生命力。我希望能在这本书中，看到一些关于激光在基础材料研究方面的新进展，例如，如何利用激光来探测和表征材料的晶格结构、电子能带、声子谱等，从而加深我们对材料本质的理解。我也很想了解，激光在新型能源材料（如太阳能电池、固态电池）的开发和优化中扮演着怎样的角色，以及这些技术距离大规模应用还有多远的距离。如果书中能够提供一些关于激光技术在未来材料科学发展趋势的预测和展望，对我这样一位热爱科学的老人来说，将是极大的慰藉。

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这本《激光材料科学与技术前沿》，我拿到它时，就抱着一种非常功利的心态。我是一家高科技公司的研发工程师，我们目前在精密加工领域遇到了瓶颈，急需找到更先进的解决方案。激光加工技术是我们关注的焦点之一，但我希望这本书能提供一些真正具有实践指导意义的内容。例如，在超精密加工方面，书中是否会详细介绍飞秒、阿秒激光在加工微纳米结构时的优势，以及如何克服其加工效率低、成本高等缺点？在材料去除机理方面，是否存在新的研究成果能够帮助我们更有效地控制加工精度，减少热影响区，甚至实现“冷加工”？我特别想了解的是，书中是否会提供不同种类激光器（如光纤激光器、CO2激光器、紫外激光器等）在特定材料（如陶瓷、高分子、难加工金属合金）加工时的性能对比和优劣分析，以及针对这些材料的工艺参数优化建议。如果书中能包含一些具体的案例，展示激光加工技术如何成功解决行业内的实际难题，那就太有价值了。

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