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页数:439

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出版时间:2009-11

价格:80.00元

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isbn号码:9787040277807

丛书系列:材料科学经典著作选译

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• 材料学
• 非线性光学
• 光学晶体
• 材料科学
• 光学材料
• 激光技术
• 光子学
• 晶体物理
• 非线性光学材料
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• 物理学

《光学材料性质大全》 本书旨在为广大光学领域的研究者、工程师以及相关专业学生提供一本全面、详实的参考工具书。本书内容涵盖了从紫外到红外的广谱范围内，多种关键光学材料的物理、化学和光学性质。我们力求以科学严谨的态度，深入剖析各类材料的内在特性，并提供清晰、易懂的阐述，以帮助读者更好地理解和应用这些材料。 一、 引言 光学材料是构成现代光学器件的核心基础，它们的性质直接决定了光学系统的性能和应用范围。从激光技术、光通信到生物成像、光谱分析，几乎所有现代科技领域都离不开对特定光学材料的精确选择和应用。然而，随着科学技术的飞速发展，新型光学材料不断涌现，其性能和应用也日益复杂化。为了应对这一挑战，本书致力于汇集和整理当前最重要、最常用的光学材料的性质数据和理论解释，为从业者提供一个可靠的知识平台。 二、 材料分类与选择 本书将光学材料按照其主要成分和结构特性进行科学分类，以便读者能够快速找到所需信息。主要分类包括： 1. 无机晶体材料： 这是光学材料中极其重要的一类，广泛应用于激光器、非线性光学器件、电光调制器等领域。我们将详细介绍： 氧化物晶体： 如蓝宝石（Al₂O₃）、钛宝石（Ti:Al₂O₃）、钇铝石榴石（YAG:Nd³⁺）等。重点阐述其晶格结构、热学稳定性、光学透明范围、折射率（单折射与双折射）、热光系数、损伤阈值等关键参数。 氟化物晶体： 如氟化钙（CaF₂）、氟化镁（MgF₂）、氟化钡（BaF₂）等。强调其在紫外和真空紫外区域的低吸收特性，以及在氟化物激光器、深紫外光学系统中的应用。 卤化物晶体： 如氯化钠（NaCl）、溴化钾（KBr）等。虽然在可见和近红外区域应用广泛，但其低熔点和对湿气敏感性限制了其在高能光学系统中的使用。 硫化物和硒化物晶体： 如硫化锌（ZnS）、硒化锌（ZnSe）等。它们在中红外区域具有优异的透过性，是红外探测器、红外光学元件的理想材料。 磷化物和砷化物晶体： 例如砷化镓（GaAs）等半导体晶体，虽然以电子学性能著称，但其在近红外区域的优异光学性能使其在光电器件和非线性光学领域也占有重要地位。 2. 玻璃材料： 玻璃以其易于加工、成本低廉、性能可调等优点，在光学领域占据举足轻重的地位。我们将重点介绍： 光学玻璃： 包括冕牌玻璃、火石玻璃等，根据阿贝数和折射率不同，用于制造各种透镜、棱镜。详细列出其折射率（随波长变化的色散特性）、阿贝数、热膨胀系数、透光率等。 特种玻璃： 如低膨胀系数玻璃（如零膨胀玻璃）、高折射率玻璃、紫外透过玻璃、红外透过玻璃等。阐述它们在精密光学仪器、望远镜、显微镜、红外成像系统中的具体应用。 3. 聚合物材料： 随着高分子科学的发展，光学聚合物以其轻质、柔韧、低成本和易于成型等特点，在某些光学应用中展现出巨大潜力。我们将介绍： 常见光学聚合物： 如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚苯乙烯（PS）等。分析它们的可见光透过率、折射率、双折射、抗紫外能力以及机械强度。 4. 薄膜材料： 通过物理或化学方法在基底上沉积的薄膜，是实现各种光学功能（如增透、减反射、高反射、滤波等）的关键。本书将涵盖： 介质膜材料： 如氧化铝（Al₂O₃）、二氧化硅（SiO₂）、二氧化钛（TiO₂）、五氧化二钽（Ta₂O₅）等。讨论其折射率、损耗、化学稳定性以及在多层膜设计中的应用。 金属膜材料： 如铝（Al）、银（Ag）、金（Au）等。分析其在可见光和近红外区域的反射率和损耗特性。 三、 关键光学性质详述 本书在介绍各类材料时，将对以下关键光学性质进行详细阐述和数据呈现： 光学透明范围 (Optical Transmission Range)： 指材料对电磁波的透过能力，特别关注在紫外、可见光、红外等重要波段的吸收特性。 折射率 (Refractive Index, n)： 材料对光传播速度的影响，包括其随波长变化的色散关系（如Sellmeier方程参数），以及各向异性材料的双折射（Birefringence, Δn）和光轴方向。 吸收系数 (Absorption Coefficient, α) 和损耗 (Loss)： 材料对光能的吸收程度，直接影响光的传输效率和器件的性能。 热光效应 (Thermo-optic Effect)： 材料折射率随温度变化的系数（dn/dT），对于高功率激光和温度敏感光学系统至关重要。 热膨胀系数 (Thermal Expansion Coefficient, αT)： 材料尺寸随温度变化的特性，影响光学元件的形变和稳定性。 机械强度与硬度 (Mechanical Strength and Hardness)： 材料抵抗外力作用的能力，影响元件的加工、装配和长期可靠性。 化学稳定性与环境适应性 (Chemical Stability and Environmental Robustness)： 材料抵抗化学腐蚀、潮湿、氧化等环境因素的能力。 激光损伤阈值 (Laser Damage Threshold, LDT)： 材料在激光辐照下发生永久性损伤的临界光强或光通量，是高功率激光光学元件设计的关键参数。 电光系数 (Electro-optic Coefficient)： 外加电场引起材料折射率变化的参数，是电光调制器和开关的核心。 非线性光学系数 (Nonlinear Optical Coefficient)： 材料在强光作用下产生二次谐波、三次谐波、光参量放大等非线性光学效应的能力。 四、 应用实例与数据表格 为了方便读者查阅和应用，本书将为每种材料提供详细的典型应用场景介绍，并附有详尽的性能参数表格，便于进行对比和选择。这些表格将尽可能包含： 不同温度下的折射率数据。 不同波长下的透过率曲线。 常用激光器波长下的损伤阈值数据。 热光系数和热膨胀系数的典型值。 电光系数或非线性光学系数的量化指标。 五、 总结 《光学材料性质大全》力求成为光学领域一本权威、实用的参考手册。通过对各类光学材料深入细致的分析和翔实的数据呈现，我们希望能够帮助读者更好地理解材料的本质，掌握材料的选择规律，推动光学科学与技术的持续进步。本书内容丰富，结构清晰，旨在为每一位投身于光学研究与应用的研究者和工程师提供坚实的知识后盾。

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