激光与红外(第9辑) (平装) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787543903050

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激光与光电子技术前沿探索：深耕新一代信息技术 本书籍致力于汇集当前光电子技术，特别是激光和红外领域最具创新性和应用潜力的最新研究成果与工程实践，为相关领域的科研人员、工程师及高等院校师生提供一份前沿的技术概览与深入的参考资料。 在信息时代迈向万物互联和智能化的宏大背景下，光电子技术已成为驱动下一代信息技术（如 5G/6G 通信、量子计算、高精度传感、先进制造等）发展的核心驱动力之一。激光作为一种高度相干、单色性好、方向性强的光源，其应用范围正以前所未有的速度扩展，从精密加工、医疗美容到深空探测；而红外技术，凭借其独特的穿透大气散射、探测热辐射的能力，在安防监控、遥感成像、环境监测和非接触式测量中扮演着不可替代的角色。 本辑内容严格聚焦于激光和红外技术理论的深化、关键器件的创新以及系统集成的新范式，旨在深入剖析当前技术瓶颈的突破口和未来发展的新方向。全书内容结构严谨，理论论述扎实，工程案例贴近实际需求，力求在学术深度与工程实用性之间取得完美的平衡。 --- 第一部分：高功率与超快激光技术新进展 (Advanced High-Power and Ultrafast Laser Systems) 本部分集中探讨了激光技术在功率密度和脉冲时间尺度上所取得的突破性进展，这些进展直接关系到先进材料加工、基础物理实验以及高精度测量领域的效率与性能提升。 1. 固体激光器的能级结构优化与热管理： 详细阐述了新一代稀土离子掺杂晶体（如 Yb:YAG, Yb:CaF2 等）在增大泵浦效率和降低热效应方面的最新研究。重点分析了双包层光纤激光器、薄盘激光器等高功率固态激光器中，如何通过先进的晶体生长技术和多物理场耦合仿真（热、力、光耦合）来抑制增益介质内部的折射率不均匀性（热透镜效应），从而实现更高光束质量的稳定输出。 2. 飞秒/皮秒激光器的脉冲整形与时域控制： 本章深入探讨了如何利用啁啾脉冲放大（CPA）技术进一步提高飞秒激光的峰值功率，同时保持优异的脉冲质量。内容包括基于空心光纤（Hollow-Core Fiber）的超低非线性传输机制，以及用于精细调控复杂脉冲波形（如拉长脉冲、多脉冲序列）的数字微镜器件（DMD）在脉冲整形器中的应用，这对实现高精度、低损伤的材料微纳加工至关重要。 3. 基于光子学的高能激光系统集成： 介绍了全光纤化高功率激光系统设计的最新趋势。探讨了如何利用大模场面积光纤（LMA Fiber）和特殊结构光纤（如拉锥光纤、双包层稀土掺杂光纤）来抑制非线性效应，实现千瓦级乃至万瓦级单模光束输出。此外，还涵盖了激光器阵列的相干合成技术，包括主从锁模、自适应光学补偿等，以克服单纤放大限制。 --- 第二部分：红外探测与成像技术革新 (Innovations in Infrared Detection and Imaging) 本部分聚焦于红外探测器性能的提升、新型材料的应用以及在复杂环境下的高分辨率成像解决方案。 1. 中远红外探测器的新型材料与结构： 详尽分析了 III-V 族和 II-VI 族半导体材料在制造高响应度、低噪声红外光电导探测器（如 MCT, InSb）中的最新进展。特别关注了量子点（QDIPs）和量子阱红外探测器（QWIPs）在扩展光谱响应范围和提高工作温度方面的研究。同时，也探讨了新型热释电材料在微测辐射热像仪（Microbolometer）中降低热噪声和提高灵敏度的潜力。 2. 高性能红外光学元件与系统设计： 针对中波和长波红外成像对光学系统提出的严苛要求，本章讨论了新型低色散、高透过率的非球面红外锗、硒原子玻璃以及硫系玻璃材料的精密加工技术。内容包括利用增材制造（3D 打印）技术制造复杂结构红外超表面（Metasurface）以实现平面化、轻量化红外镜头组的设计与实现，从而突破传统折射/反射光学系统的物理限制。 3. 红外遥感与环境监测中的先进算法： 本章将理论与应用紧密结合，探讨了在复杂背景（如云雾、植被覆盖）下如何利用多光谱和高光谱红外数据进行精确目标识别和温度反演。内容涵盖了先进的背景抑制算法、基于深度学习的红外图像去噪与超分辨率重建技术，以及利用激光雷达（LiDAR）和红外辐射测量相结合的气体泄漏遥感监测方案。 --- 第三部分：激光与红外在精密制造及传感中的交叉应用 (Intersections in Precision Manufacturing and Sensing) 本部分展示了激光和红外技术如何作为核心工具，赋能先进制造和高精度测量领域。 1. 增材制造（3D 打印）中的激光熔池动力学控制： 重点分析了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中，激光-粉末相互作用的瞬态物理过程。通过高频在线监测技术（如高速红外热成像和光谱分析），实时捕捉熔池的温度分布、孔隙形成和再凝固行为，从而建立起精确的工艺参数与最终材料微观结构和宏观力学性能之间的反馈闭环控制模型。 2. 激光诱导击穿光谱（LIBS）与元素分析： 深入探讨了超快激光在微纳尺度材料分析中的优势。介绍了利用飞秒激光进行“冷烧蚀”以减少基体损伤，并通过优化等离子体光发射特性来提高分析灵敏度和定量准确性的方法。内容包括新型稀土掺杂材料中微区元素分布的快速扫描成像技术。 3. 基于激光的精密测量与计量： 涵盖了光频梳在超高精度距离和速度测量中的应用，特别是在地面导航和深空探测任务中的潜力。同时，也详细介绍了利用高分辨率激光干涉仪对复杂曲面和微纳结构进行非接触式三维测量的最新进展，包括如何有效消除环境噪声（如空气扰动）对测量精度的影响。 --- 第四部分：新型光电功能材料与器件 (Novel Optoelectronic Functional Materials and Devices) 本部分关注基础研究层面的新材料发现及其在光电器件中的转化，是未来技术迭代的源泉。 1. 新型半导体与二维材料的光学特性： 研究了二维过渡金属硫族化合物（TMDs，如 MoS2, WSe2）的带隙工程和光激发载流子动力学。这些材料在超薄光电探测器、高效光电调制器以及低功耗集成光路中的应用前景被重点分析。 2. 光电调制与光存储技术： 探讨了利用电光效应（Pockels 效应/Kerr 效应）实现高速光信号调制的器件设计，特别是基于铌酸锂（LN）和新型氧化物薄膜的调制器。在光存储方面，介绍了基于光热效应和光致变色材料的超高密度、非易失性光存储技术的研究前沿。 结语： 本书汇集的研究工作代表了当前激光与红外科学工程领域的尖端水平，不仅为解决当前工程难题提供了宝贵的思路，更重要的是，它描绘了未来光电子技术在信息、能源、医疗和国防安全领域所能达到的新高度。我们期待本书能激发更多原创性研究，推动光电技术的持续进步。

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阅读体验上，我得说这本集子的内容广度令人惊喜，它并非只局限于某一狭窄的光学方向。这次的第九辑，其中一个章节专门探讨了红外成像技术在无损检测（NDT）中的新进展，特别是针对复合材料内部缺陷的识别。我特别欣赏作者采用的对比分析方法，他们不仅介绍了传统的功耗法和瞬态热成像，还深入剖析了基于热波传播特性的先进反演算法，比如Tikhonov正则化在消除噪声和提高分辨率方面的应用。书中提供的案例研究——对飞机机翼蒙皮下分层缺陷的探测——简直就是教科书级别的展示，从原始热像图到经过算法处理后的清晰缺陷定位图，每一步的逻辑衔接都非常清晰。对我这种主要做系统集成的人来说，理解这些底层算法的物理基础至关重要，它能帮助我更好地选择和优化传感器配置。唯一的不足是，部分涉及到信号处理的章节，如果能提供配套的软件算法伪代码或者更清晰的流程图，对于希望快速上手的读者会更加友好，不过考虑到这是学术汇编，这种深度要求也可以理解。

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从编辑和排版的角度来看，《激光与红外(第9辑)》保持了该系列一贯的严谨风格。纸张质量上乘，印刷清晰，即便是那些复杂的波导结构图和光场分布图，线条边缘也锐利分明，没有出现墨点模糊或色彩失真。我个人对涉及非线性光学效应的章节印象深刻，比如高次谐波产生（HHG）的理论模型部分。书中的数学符号和希腊字母排版工整，使得复杂的傅里叶变换和张量表达清晰可辨。这对于需要经常引用或复核公式的读者来说至关重要，毕竟在激光物理这种高度精确的学科中，一个标点符号的缺失或错误都可能导致理解偏差。这次的排版在图文混排方面也做得不错，图注与正文的对应关系紧密，很少出现需要频繁翻页去对照图表的情况，大大节省了阅读时间。唯一的微小建议是，如果能增加一个针对术语的快速索引列表，对初次接触某一特定子领域的读者会更友好一些。

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作为一名科研工作者，我关注的重点往往在于那些理论尚未完全成熟，但潜力巨大的新兴领域。在这本《激光与红外(第9辑)》中，关于量子级联激光器（QCL）在痕量气体传感方面的应用引起了我极大的兴趣。这部分内容详实地介绍了基于腔增强光谱技术（Cavity-Enhanced Spectroscopy）的新型QCL传感器设计。书里详细对比了不同腔体结构（如步进扫描腔和法布里-珀罗腔）的优点和局限性，特别是针对甲烷和二氧化碳的高灵敏度检测限（LOD）的实现路径。最吸引我的是，作者们探讨了如何通过优化激光器的温控和偏置电流稳定性，来将近红外波段的噪声降到皮秒级别，这直接关系到最终探测的精度。尽管这部分内容对理论基础要求较高，但它为我们探索下一代超高灵敏度环境监测设备指明了方向。它不像那些应用手册，而是更像一个深入的“How and Why”，让人在阅读后能真正有所启发，而不是简单地模仿。

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这部《激光与红外(第9辑)》的装帧确实挺实在的，拿在手里沉甸甸的，平装版的设计也方便携带和翻阅。作为一名长期关注光学领域的朋友，我对这种集子一直抱有很高的期待，毕竟每一次的“辑”更新，都意味着新的技术突破和应用探索被汇集起来。这次拿到手，我最先翻阅的是关于高功率激光在材料加工方面的应用研究，特别是聚焦在超快激光切割的精度和热影响区控制上。书里详细阐述了几种新型光束整形技术的理论模型，图表非常丰富，让我能直观地理解光斑能量分布如何影响最终的切割质量。举例来说，其中一篇关于皮秒激光刻蚀不锈钢表面的微结构对比实验，数据详实得令人印象深刻，作者不仅给出了不同脉冲能量下的粗糙度变化曲线，还配有扫描电镜（SEM）的高清图像，这对于我们实际操作中选择最佳工艺参数太有指导意义了。虽然部分公式推导略显晦涩，需要反复琢磨，但正是这种深度，才体现了专业书籍的价值。总体来说，这部分内容紧跟行业前沿，对于工程技术人员来说，绝对是案头必备的参考资料，能有效提升工作效率和产品良率。

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这本书给我的整体感觉是“厚重”且“实用兼备”。它不像一些面向大众的科普读物那样追求华丽的辞藻和夸张的描述，而是用扎实的实验数据和严谨的理论框架构建起对激光和红外技术的全面认知。我尤其喜欢其中关于中红外波段自由电子激光（FEL）光源在生物分子结构解析中的最新进展。书中不仅描述了FEL的脉冲特性，还详细分析了如何利用其高通量、高相干性来解决蛋白质晶体学中的相位问题。作者通过详细对比传统同步辐射光源和FEL在分辨速度上的差异，生动地展示了技术迭代的巨大价值。这种宏观应用背景与微观技术细节的结合，让读者能够清晰地看到前沿研究是如何服务于重大科学目标的。这本书的价值在于它提供了一个专业人员交流的平台，让你了解同行们在做什么、遇到了什么挑战，以及他们是如何克服这些困难的。读完后，我感觉自己的知识库得到了实质性的更新和拓展。

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