中红外光学材料及应用技术

发布:cyqdesign 2022-10-11 12:41 阅读:2516
中红外波段光学材料与技术在国防、医疗等领域具有重要的应用价值。《中红外光学材料及应用技术》以*为实用的工业技术以及*为前沿的科研成果为题材,系统总结了中红外光源、材料及与之相关的各种应用技术。主要内容包括中红外激光传输光纤、红外光学薄膜、波导、单晶与陶瓷、半导体发光材料、红外窗口材料、金刚石膜与类金刚石膜红外光学应用、2.0mm波段激光器、3~5mm波段中红外激光器以及中红外可饱和吸收体脉冲激光器。《中红外光学材料及应用技术》内容丰富、题材翔实、涵盖面广、分析透彻。 ~LuZ pV  
ln'7kg  
本书可供从事中红外技术研究的科研工作者和工程技术人员使用,以及物理学、光学、材料等专业的本科生、硕士以及博士研究生使用。 utQE$0F  
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A0cC)bd&  
`&4L'1eF{  
目录 mgL~ $  
“先进光电子科学与技术丛书”序 *|Q'?ty(x  
前言 i RS )Z )  
第1章 绪论 1 8uM>UpX  
1.1 中红外技术简介 1 |J'@-*5?[8  
1.1.1 中红外波段的特性 1 W@`Nn*S  
1.1.2 中红外技术的发展 5 Av^{$9yl  
1.2 中红外光学材料 6 4gb2$"!  
1.2.1 固体发光材料 6 \ZigG{  
1.2.2 光纤材料 8 E08FUAth]#  
1.2.3 窗口和薄膜材料 8 2Auhv!xV  
1.2.4 波导材料 9 k8F<j)"  
1.2.5 陶瓷和金刚石膜 9 wW1aG  
1.3 中红外应用技术 10 pB&3JmgR$)  
1.3.1 中红外气体检测技术 10 >:Na^+c  
1.3.2 生物医疗技术 11  &xgMqv2/  
1.3.3 中红外探测技术 12 iP~5=  
1.3.4 中红外激光光源技术 12 #gMMh B=  
参考文献 14 BdG~y1%:  
第2章 中红外激光传输光纤 19 Z%y>q|:  
2.1 概述 19 mFjX  
2.2 光纤的种类 19 a57Y9.H`o  
2.2.1 石英光纤 19 dD?1te  
2.2.2 非石英光纤 24 iN"kv   
2.3 光纤的制造 26 4{(uw  
2.3.1 材料提纯 26 Sf B+;i'D  
2.3.2 光纤预制棒 27 P_B#  
2.3.3 光纤的拉制工艺 35 Al09R,I;  
2.4 激光在光纤中的传输 37 ;3U-ghj  
2.4.1 传输方程 37 sNc(aGvy  
2.4.2 非线性效应 38 @HxEp;*NH"  
2.4.3 色散效应 43 "yCCei,hA?  
2.4.4 传输损耗 46 R5g -b2Lm  
2.5 光纤的应用 48 =SB#rCH  
2.5.1 光纤器件 48 A07g@3n  
2.5.2 光纤通信 54 J_C<Erx[O  
2.5.3 光纤传感 55 =MEv{9_  
2.5.4 超连续谱光源 56 o%i^t4J$e  
参考文献 57 -$f~V\M  
第3章 红外光学薄膜 61 1"?KQU  
3.1 薄膜光学与光学薄膜 61 @*]l.F   
3.1.1 薄膜光学概论 63 [mn@/qf  
3.1.2 光学薄膜的功能 75 l~;H~h!h/  
3.1.3 光学薄膜的制备 80 PUV)w\!&is  
3.2 中红外光学薄膜材料 85 :'91qA%Wr  
3.2.1 氟化物 86 :6S!1roi  
3.2.2 硫系材料 86 !Y>lAxd  
3.2.3 硅系材料 87 <k<K"{  
3.2.4 锗系材料 88 Rq )&v*=  
3.2.5 其他材料 88 Bw;sg;  
3.3 红外薄膜材料的发展趋势 90 I 8vv  
3.3.1 中红外激光薄膜 90 BAG) -  
3.3.2 硬质碳基膜 91 ;,[6 n|M  
3.3.3 红外隐身膜 92 B8UtD  
参考文献 93 Ehi)n)HhG"  
第4章 波导 95 _ui03veA1  
4.1 概述 95 lYmqFd~p  
4.2 波导制备及测试技术 96 e:fp8 k<  
4.2.1 光波导简介 96 )uC],CbW{  
4.2.2 波导制备技术及工艺 99 V>ML-s9  
4.2.3 波导测试技术 102 Xf!@uS6<X  
4.3 硅基波导 105 lPx4=O  
4.3.1 绝缘衬底上硅 106 NdGIH/Y;M  
4.3.2 蓝宝石上硅 110 [bk2RaX:i  
4.3.3 氮化硅上硅 112 bO 2>ced  
4.3.4 铌酸锂上硅 114 fftFNHP  
4.4 锗和硅锗波导 116 M.$Li#So,  
4.4.1 硅上的锗 116 Z"#eN(v.N  
4.4.2 绝缘衬底上锗 118 R*a5bKr  
4.4.3 氮化硅上锗 120 0B fqEAl  
4.4.4 硅锗合金 121 >/mi#Y6  
4.5 其他波导材料 123 l*>t@:2J  
4.5.1 硫系玻璃 123 5b45u 6  
4.5.2 氮化硅和氮化铝 126 `bT!_Ru  
4.5.3 砷化镓 130 w F6ywr  
4.5.4 铌酸锂 132 ;*1bTdB5a  
4.5.5 锗锡合金 133 IROX]f}r(  
4.6 中红外波导的应用与发展趋势 134 JBfDz0P  
参考文献 135 #N^TqOr  
第5章 单晶与陶瓷 140 F1)B-wW  
5.1 概述 140 _;(`u!@/{  
5.1.1 透明与半透明 140 ^]l^q'?>:  
5.1.2 透明材料 140 bP\0S@1YL  
5.1.3 陶瓷材料透明度表征 142 oFM\L^Y?$$  
5.1.4 固态激光简史 145 s7.2EkGl=  
5.2 单晶制备工艺及性能表征 147 yTzP{I  
5.2.1 单晶材料简述 147 e8g"QDc  
5.2.2 单晶体制备工艺及性能 148 uMVM-(g%  
5.3 透明陶瓷工艺过程及性能表征 154 xFxl9oM."  
5.3.1 透明陶瓷概述 154 CT,caa  
5.3.2 透明陶瓷材料分类 156 E}AOtY5a  
5.3.3 透明陶瓷烧结技术 170 =sy>_   
5.3.4 透明陶瓷工艺过程若干影响因素 176 @Gp=9\L  
5.4 结论及展望 192 R)i  
参考文献 192 Go~bQ2*'(/  
第6章 半导体发光材料 213 bHVAa#  
6.1 概述 213 )OQhtxK  
6.1.1 中红外半导体发光材料和器件发展简介 213 :W]?6=  
6.1.2 半导体材料的发光机理 215 u$ [R>l9  
6.2 锑化物 217 L08>9tf`  
6.2.1 锑化铟 217 e~R; 2bk  
6.2.2 锑化镓 221 3D_Ky Z~M+  
6.2.3 砷化铟 224 ?#; oqH<  
6.2.4 铟砷锑 226 jJFWPD ] u  
6.2.5 铟镓砷锑 230 0q'd }DW  
6.2.6 铝镓砷锑 234 Ww5c9orXn  
6.2.7 铟镓砷磷 235 j1 _ E^  
6.2.8 铟砷磷锑 238 7pMl:\  
6.2.9 铟镓砷 239 r@N 0%JZZ  
6.2.10 铟铝镓砷 240 !w iW#PR  
6.3 铅化物 241 h'VN& T,  
6.3.1 硫化铅 241 =|>CB  
6.3.2 硒化铅 243 :$k':0 n  
6.4 其他新材料 246 uD4=1g6[s  
6.4.1 硅烯 246 1Vq]4_09g1  
6.4.2 黑磷 248 F*V<L   
6.5 中红外半导体发光器件制备技术及应用 251 )"k>}&'  
6.5.1 半导体发光器件制备技术 251 X-1<YG  
6.5.2 半导体发光材料和器件的应用 255 MuNM)pyxp  
参考文献 257 uC\FW6K=m  
第7章 红外窗口材料 269 }OY]mAv-B  
7.1 红外窗口材料概述 269 $YZsaw  
7.2 锗和硅 270 dFY]~_P472  
7.3 蓝宝石和多晶氧化铝 275 N]n]7(e+0C  
7.4 硫化锌和硒化锌 283 0dS}p d">k  
7.5 氟化镁和氟化钙 287 jVP70c  
7.6 尖晶石和氮氧化铝 290 kN3T/96  
7.7 砷化镓和磷化镓 296 \b {Aj,6,  
7.8 氧化钇和YAG晶体 298 RmS|X"zc  
7.9 红外光学玻璃 303 hZGoiWC  
7.9.1 氧化物玻璃 303 /H#- \r&r  
7.9.2 硫系玻璃 307 []HMUL]"  
7.10 其他红外窗口材料 311 D|8vS8p  
参考文献 312 eXJt9olI  
第8章 金刚石膜与类金刚石膜红外光学应用 321 ,w~0U  
8.1 金刚石膜的物理结构和性能 321 UeWEncN(  
8.2 金刚石膜的制备 322  V|=PaO  
8.2.1 热丝化学气相沉积法 323 6#~"~WfPQ  
8.2.2 直流电弧等离子体喷射化学气相沉积制备 324 !NWz  
8.2.3 微波等离子体化学气相沉积制备 325 4d&#NP  
8.3 金刚石膜的表征 327 7#n<d879e%  
8.3.1 拉曼谱 327 [8*Ovd  
8.3.2 X射线衍射 328 Gvo(iOU  
8.3.3 硬度测试 329 .DSn H6O  
8.3.4 扫描电镜 329 Xx{ho 4qq  
8.4 金刚石膜在光学、红外光学领域的应用 330 ""Ul6hRgv  
8.5 金刚石膜打磨技术 334 dz/' m7  
8.6 纳米和超纳米金刚石膜 335 x_9<&Aj6  
8.7 类金刚石膜的物理结构和特性 338 TR!^wB<F  
8.8 类金刚石膜的制备方法 339 34VyR a  
8.8.1 射频辉光放电等离子体化学气相沉积 340 b?Wg|D  
8.8.2 磁控溅射制备法 340 mhnjY K9  
8.8.3 磁控过滤阴极电弧沉积制备方法 341 =PHl|^  
8.8.4 脉冲激光沉积类金刚石膜 342 216+ tX5Z  
8.9 类金刚石膜的成膜机理 343 [c4.E"  
8.10 类金刚石膜的黏附力和稳定性问题 346 H <CsB  
8.11 类金刚石膜的表征 348 QX (x6y>Q  
8.11.1 拉曼谱 348 KDwz!:ye  
8.11.2 X射线光电子谱 350 * d6[k Y  
8.11.3 扫描电镜和原子力显微镜 350 l@` D;m  
8.12 类金刚石膜的可见光、红外光学领域的应用 351 '!`%!Xg  
8.12.1 红外窗口探测器增透和保护膜应用 352 ps0wN%tA  
8.12.2 太阳能电池增透和保护膜应用 354 x4v@Kk/  
8.13 类金刚石膜红外减反膜的抗摩擦和抗侵蚀性 356 Ore$yI}!m  
参考文献 357 `B+%W  
第9章 2.0 μm波段激光器 368 Ke[doQ#c  
9.1 掺铥激光器 370 r}) 2-3ZA9  
9.1.1 铥离子能级结构及泵浦方式 370 f@l6]z{.L  
9.1.2 掺铥固体激光器 373 1lyJ;6i6L  
9.1.3 掺铥光纤激光器 381 #1R_* Uh  
9.2 掺钬激光器 389 CG'NC\x5  
9.2.1 钬离子能级结构及泵浦方式 389 "cjZ6^Hum  
9.2.2 掺钬固体激光器 390 0?uX}8w  
9.2.3 掺钬光纤激光器 397 8?] :>  
9.3 增益调制2.0 μm激光器 407  [+$l/dag  
9.3.1 增益调制激光器基本原理 408 CCKg,v  
9.3.2 增益调制2.0 μm半导体激光器 409 ja$>>5<q  
9.3.3 基于增益开关技术的2.0 μm半导体激光器 412 C%d 4ItB >  
9.3.4 增益调制的2.0 μm光纤激光器 416 Mq) n=M  
9.4 高功率2.0 μm波段激光器 425 :1u>T3L.z  
9.4.1 高功率2.0 μm波段激光器概述 425 /=Ug}%.  
9.4.2 高功率连续波2.0 μm波段激光器 427 i} 96, {  
9.4.3 高功率纳秒脉冲2.0 μm波段激光器 433 ,2S <#p!  
9.4.4 高功率皮秒脉冲2.0 μm波段激光器 438 Cus=UzL  
9.4.5 高功率飞秒脉冲2.0 μm波段激光器 444 || ?B1  
9.5 基于铥钬激光的波长扩展 450 GkMNV7"m  
9.5.1 铥激光泵浦拉曼激光器 451 O$x-&pW`g  
9.5.2 铥激光泵浦超连续谱光源 458 ulFU(%&  
9.6 2.0 μm光纤超荧光光源 471 SCeZt [  
9.6.1 掺铥ASE光源 473 KsYT3  
9.6.2 掺钬超荧光光源 476  l|`FW  
9.7 2.0 μm波段激光器的应用 481 ':# ?YQ}2  
9.7.1 2.0 μm波段激光在医疗方面的应用 482 .;WJ(kB\U  
9.7.2 2.0 μm波段激光在工业方面的应用 488 oTtmn, T  
9.7.3 2.0 μm波段激光在其他方面的应用 490 2>Kq)Ii  
参考文献 492 "FQh^+  
第10章 3~5 μm波段中红外激光器 507 rh2pVDS  
10.1 概述 507 g$VcT\X  
10.1.1 中红外激光器发展简史和现状 507  .Pq8C  
10.1.2 中红外激光器的基本类别 509 hM E|=\  
10.1.3 中红外激光器的相关测量技术 511 'R*gSqx~  
10.2 连续中红外激光器 512 =1^a/  
10.2.1 不同波长中红外激光的实现方法 512 .G+}Kn9!  
10.2.2 中红外激光器的光谱管理技术 524 ~ C5iyXR  
10.2.3 中红外激光器的功率提升技术 530 (Br$(XJoK}  
10.3 脉冲中红外激光器 541 nzy =0Ox[  
10.3.1 微秒、纳秒长脉冲中红外激光器 541 &n<jpMB  
10.3.2 皮秒、飞秒超短脉冲中红外激光器 546 5X&<+{bX  
10.4 中红外激光器波长变换技术 555 o!mf d}nG  
10.4.1 中红外泵浦转换技术 555 :{4G= UbAI  
10.4.2 非线性参量转换技术 558 D{o1G?A  
10.4.3 受激拉曼频移技术 565 v,vTRrpK  
10.4.4 中红外频率梳技术 568 q" wi.&|  
10.4.5 中红外超连续谱技术 575 mDE{s",q/  
10.5 中红外激光器应用 577 Js+d4``W  
10.5.1 工业、医疗等领域 577 w|WZEu:0|  
10.5.2 前沿技术领域 579 "W6 nW  
参考文献 581 *p?b"{_a  
第11章 中红外可饱和吸收体脉冲激光器 589 ==x3|^0y  
11.1 中红外脉冲光纤激光器概述 589 CkoPno  
11.2 中红外可饱和吸收体的种类与制备方法 590 sxL;o >{  
11.2.1 一维材料可饱和吸收体 590 P@9>4}r$  
11.2.2 二维材料可饱和吸收体 593 &_4A6  
11.2.3 其他可饱和吸收体 600 5K'EuI)  
11.3 中红外可饱和吸收体表征方法 602 37p0*%a":  
11.3.1 材料常用表征方法 602 qIjC-#a=m  
11.3.2 非线性光学特性表征 608 m?<8 ':  
11.4 中红外可饱和吸收体调Q技术 614 ?Z4& j'z<  
11.4.1 激光脉冲的产生 614 OpxVy _5,  
11.4.2 可饱和吸收体调Q原理及特性分析 615 3+A 0O%0*  
11.4.3 中红外可饱和吸收体调Q激光器 622 gZM{]GQ  
11.5 中红外可饱和吸收锁模技术 630 mk\U wv  
11.5.1 可饱和吸收体锁模基本原理 631 |+6Z+-.Hg  
11.5.2 中红外可饱和吸收体锁模激光器 635 dMGu9k~u  
参考文献 638 fH`1dU  
k`g+    
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最新评论

jxwhunu 2023-11-03 15:56
红外的材料, 看看
laserlqx 2025-12-27 18:03
认真学习学习
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