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2022-10-11 12:41 |
中红外光学材料及应用技术
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。 5'
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GiARW? 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。 gxM[V>[ [thboP.? [attachment=114776] r%-n*_?.s "iek,Y}j7 目录 #93}E
Y “先进光电子科学与技术丛书”序 " i`8l.Lc 前言 &oN/_7y 第1章 绪论 1 'p)QyL`d 1.1 中红外技术简介 1 &o.iUk 1.1.1 中红外波段的特性 1 *zQOJsg"e 1.1.2 中红外技术的发展 5 mxL;;- 1.2 中红外光学材料 6
`]>on`n? 1.2.1 固体发光材料 6 otnV-7)@ 1.2.2 光纤材料 8
`ue?Z%p| 1.2.3 窗口和薄膜材料 8 w%u5< 1.2.4 波导材料 9 -1m vhR~ 1.2.5 陶瓷和金刚石膜 9 /djACA 1.3 中红外应用技术 10 ,"H?hFQ 1.3.1 中红外气体检测技术 10 .mt^m
1.3.2 生物医疗技术 11 ;1E_o 1.3.3 中红外探测技术 12 iS0 5YW 1.3.4 中红外激光光源技术 12 p#<nK+6.8 参考文献 14 "::9aYd! 第2章 中红外激光传输光纤 19 _3&/(B%H 2.1 概述 19 taV|YP$ 2.2 光纤的种类 19 04\Ta 2.2.1 石英光纤 19 NcM3P G 2.2.2 非石英光纤 24 ,.7vBt6 p 2.3 光纤的制造 26 ?N_)>&b 2.3.1 材料提纯 26 vU9ek:.l 2.3.2 光纤预制棒 27 )@$
&FFIu 2.3.3 光纤的拉制工艺 35 n)CH^WHL& 2.4 激光在光纤中的传输 37 ZbyG*5iq 2.4.1 传输方程 37 E{oB2;P 2.4.2 非线性效应 38 ^ 0eO\wc?O 2.4.3 色散效应 43 sD2Qm 2.4.4 传输损耗 46 *-7fa0< 2.5 光纤的应用 48 \E&th p 2.5.1 光纤器件 48 s((b"{fFb 2.5.2 光纤通信 54 gix>DHq$k 2.5.3 光纤传感 55 T>5wQYh$' 2.5.4 超连续谱光源 56 B[7A 参考文献 57 @?M;'xMbB 第3章 红外光学薄膜 61 Bxt_a.LthH 3.1 薄膜光学与光学薄膜 61 |rFJ*.nD 3.1.1 薄膜光学概论 63 0#]!#1utg 3.1.2 光学薄膜的功能 75 cf&C|U 3.1.3 光学薄膜的制备 80 !p"Kd ~ 3.2 中红外光学薄膜材料 85 e
sGlMq 3.2.1 氟化物 86 i8eA_Q 3.2.2 硫系材料 86 D:6N9POB 3.2.3 硅系材料 87 M;PlSb 3.2.4 锗系材料 88 }Fz!6F2w 3.2.5 其他材料 88 ]3 j[3' 3.3 红外薄膜材料的发展趋势 90 3l+|&q[v 3.3.1 中红外激光薄膜 90 lXw;|dGF 3.3.2 硬质碳基膜 91 ]%||KC!O 3.3.3 红外隐身膜 92 `U!(cDY 参考文献 93 G\uU- z$) 第4章 波导 95 \CDAFu# 4.1 概述 95 DbQBVy 4.2 波导制备及测试技术 96 @21u I{ 4.2.1 光波导简介 96 %'kX"}N/ 4.2.2 波导制备技术及工艺 99 |&(H^<+Xp 4.2.3 波导测试技术 102 k=FcPF" 4.3 硅基波导 105 P2 |}*h5( 4.3.1 绝缘衬底上硅 106 E4hq} 4.3.2 蓝宝石上硅 110 ym[+Rw 4.3.3 氮化硅上硅 112 O2$!'!hz 4.3.4 铌酸锂上硅 114 '&/(oJ;O~ 4.4 锗和硅锗波导 116 % hNn%Oy:E 4.4.1 硅上的锗 116 %{Xm5#m 4.4.2 绝缘衬底上锗 118 #'#4hJ*YC 4.4.3 氮化硅上锗 120 Q.<giBh 4.4.4 硅锗合金 121 5#P: "U 4.5 其他波导材料 123 s^obJl3 4.5.1 硫系玻璃 123 }@3$)L%n_u 4.5.2 氮化硅和氮化铝 126 E=A/4p6\$ 4.5.3 砷化镓 130 +<H !3sW 4.5.4 铌酸锂 132 Mi<*6j0 4.5.5 锗锡合金 133 KqFmFcf| 4.6 中红外波导的应用与发展趋势 134 @f-0X1C."N 参考文献 135 20n%o&kG]8 第5章 单晶与陶瓷 140 Qz'O{f 5.1 概述 140 h=:*7>} 5.1.1 透明与半透明 140 Qb@BV&^y& 5.1.2 透明材料 140 l
DgzM3 5.1.3 陶瓷材料透明度表征 142 ;.L!%$0i# 5.1.4 固态激光简史 145 Ni&,g 5.2 单晶制备工艺及性能表征 147 bx1G
CD 5.2.1 单晶材料简述 147 >h|UC J1
` 5.2.2 单晶体制备工艺及性能 148 kg zwlKK 5.3 透明陶瓷工艺过程及性能表征 154 )x y9X0 5.3.1 透明陶瓷概述 154 UzXDi#Ky 5.3.2 透明陶瓷材料分类 156 4GEjW4E 5.3.3 透明陶瓷烧结技术 170 oC5gME"2 5.3.4 透明陶瓷工艺过程若干影响因素 176 t!NrB X 5.4 结论及展望 192 %`bLmfm 参考文献 192 }o~Tw?z-| 第6章 半导体发光材料 213 L!`*R)I45 6.1 概述 213 _.u~)Q`6 6.1.1 中红外半导体发光材料和器件发展简介 213 :/ ~):tM 6.1.2 半导体材料的发光机理 215 rD_Ss.\^g 6.2 锑化物 217 D
"JMSL4r 6.2.1 锑化铟 217 AviT+^7E 6.2.2 锑化镓 221 .n?5}s+q 6.2.3 砷化铟 224 x*3@,GmZl 6.2.4 铟砷锑 226 VG? yL2y 6.2.5 铟镓砷锑 230 >eTf}#s?S 6.2.6 铝镓砷锑 234 ag|9$ 6.2.7 铟镓砷磷 235 *9\oD~2Y 6.2.8 铟砷磷锑 238 0;.e#(`- 6.2.9 铟镓砷 239 aMe%#cLI 6.2.10 铟铝镓砷 240 +# m 6.3 铅化物 241 c }g$1of87 6.3.1 硫化铅 241 `PXoJl 6.3.2 硒化铅 243 @`#OC# 6.4 其他新材料 246 DK2c]i^|= 6.4.1 硅烯 246 LX&=uv%-^ 6.4.2 黑磷 248 0b!fWS?,k0 6.5 中红外半导体发光器件制备技术及应用 251 gEX:S(1QP 6.5.1 半导体发光器件制备技术 251 8Xt=eL/P 6.5.2 半导体发光材料和器件的应用 255 cj,&&3sbV 参考文献 257 HJ2O@e 第7章 红外窗口材料 269 p?EEox 7.1 红外窗口材料概述 269 yTMGISX5 7.2 锗和硅 270 D_L'x" 7.3 蓝宝石和多晶氧化铝 275 UFSEobhg&5 7.4 硫化锌和硒化锌 283
M}_M_ 7.5 氟化镁和氟化钙 287 D|
3AjzW 7.6 尖晶石和氮氧化铝 290 q{N lF$X 7.7 砷化镓和磷化镓 296 2}W6{T' 7.8 氧化钇和YAG晶体 298 J~ PTVR 7.9 红外光学玻璃 303 >B|ofwm* 7.9.1 氧化物玻璃 303 67EDkknt 7.9.2 硫系玻璃 307 *R1d4|/G 7.10 其他红外窗口材料 311 B)LXxdkOn 参考文献 312 SV$ASs 第8章 金刚石膜与类金刚石膜红外光学应用 321 qCv}+d) 8.1 金刚石膜的物理结构和性能 321 M$E8: 8.2 金刚石膜的制备 322 *
S+7BdP
8.2.1 热丝化学气相沉积法 323 (5CX *)R 8.2.2 直流电弧等离子体喷射化学气相沉积制备 324 yDl5t-0` 8.2.3 微波等离子体化学气相沉积制备 325 3M5=@Fwkr 8.3 金刚石膜的表征 327 5wVi{P5+ 8.3.1 拉曼谱 327 #oS 8.3.2 X射线衍射 328 `K ~>!d_ 8.3.3 硬度测试 329 cfF-e93T 8.3.4 扫描电镜 329 J@&$U7t 8.4 金刚石膜在光学、红外光学领域的应用 330 8DmX4* 8.5 金刚石膜打磨技术 334
`\}zm~ 8.6 纳米和超纳米金刚石膜 335 `s]zk {x 8.7 类金刚石膜的物理结构和特性 338 MzA 8.8 类金刚石膜的制备方法 339 TO8\4p*tE 8.8.1 射频辉光放电等离子体化学气相沉积 340 J^e|"0d 8.8.2 磁控溅射制备法 340 ,&
{5,=
8.8.3 磁控过滤阴极电弧沉积制备方法 341 6 I>xd 8.8.4 脉冲激光沉积类金刚石膜 342 u+"hr"}${ 8.9 类金刚石膜的成膜机理 343 Y?q*hS0!H 8.10 类金刚石膜的黏附力和稳定性问题 346 ce-m)o/ 8.11 类金刚石膜的表征 348 ESXU,
qK]v 8.11.1 拉曼谱 348 knj,[7uh 8.11.2 X射线光电子谱 350 S
-mz xj 8.11.3 扫描电镜和原子力显微镜 350 aF_ZV bS 8.12 类金刚石膜的可见光、红外光学领域的应用 351 (*@~HF,t= 8.12.1 红外窗口探测器增透和保护膜应用 352 7kew/8- 8.12.2 太阳能电池增透和保护膜应用 354 :+X2>Lu$FA 8.13 类金刚石膜红外减反膜的抗摩擦和抗侵蚀性 356 +P<w<GfQ 参考文献 357 >H]|A<9u( 第9章 2.0 μm波段激光器 368 gEe W1:AB 9.1 掺铥激光器 370 pR^Y|NG! 9.1.1 铥离子能级结构及泵浦方式 370 Hr64M0V3B 9.1.2 掺铥固体激光器 373 }][|]/s?42 9.1.3 掺铥光纤激光器 381 LxYM"_1A; 9.2 掺钬激光器 389 % /wP2O< 9.2.1 钬离子能级结构及泵浦方式 389 #h|,GvmF<b 9.2.2 掺钬固体激光器 390 rSFXchD/ 9.2.3 掺钬光纤激光器 397 ^?l-YnQqm? 9.3 增益调制2.0 μm激光器 407 L@x8hUG" 9.3.1 增益调制激光器基本原理 408 EIl$"^- 9.3.2 增益调制2.0 μm半导体激光器 409 /A`zy 9.3.3 基于增益开关技术的2.0 μm半导体激光器 412 DqC}f# 9.3.4 增益调制的2.0 μm光纤激光器 416 Yi! >8 9.4 高功率2.0 μm波段激光器 425 D-\'P31 9.4.1 高功率2.0 μm波段激光器概述 425 mk3e^,[A 9.4.2 高功率连续波2.0 μm波段激光器 427 Z6
|'k:R8 9.4.3 高功率纳秒脉冲2.0 μm波段激光器 433 @R Yb-d 9.4.4 高功率皮秒脉冲2.0 μm波段激光器 438 y{},{~FA" 9.4.5 高功率飞秒脉冲2.0 μm波段激光器 444 I}CA-8 9.5 基于铥钬激光的波长扩展 450 P(gID 9.5.1 铥激光泵浦拉曼激光器 451 eDMwY$J
9.5.2 铥激光泵浦超连续谱光源 458 <38@b
]+ 9.6 2.0 μm光纤超荧光光源 471 !B38!
L 9.6.1 掺铥ASE光源 473 8=_| qy}l/ 9.6.2 掺钬超荧光光源 476 Wy-quq03"& 9.7 2.0 μm波段激光器的应用 481 'V1 -iJj9 9.7.1 2.0 μm波段激光在医疗方面的应用 482 7XI4=O};&% 9.7.2 2.0 μm波段激光在工业方面的应用 488 .}u(& 9.7.3 2.0 μm波段激光在其他方面的应用 490 $oBZe>s. 参考文献 492 hF%~iqd 第10章 3~5 μm波段中红外激光器 507 FT?1Q' 10.1 概述 507 ="nrq&2 10.1.1 中红外激光器发展简史和现状 507 9;WOqBD 10.1.2 中红外激光器的基本类别 509 sV4tu(~ 10.1.3 中红外激光器的相关测量技术 511 g|*eN{g]uE 10.2 连续中红外激光器 512 af5`ktx 10.2.1 不同波长中红外激光的实现方法 512 K*i1! "w 10.2.2 中红外激光器的光谱管理技术 524 r H_:7#.E 10.2.3 中红外激光器的功率提升技术 530 wjGjVTtHs 10.3 脉冲中红外激光器 541 <$Kv^Y * 10.3.1 微秒、纳秒长脉冲中红外激光器 541 ZN]c>w[
)I 10.3.2 皮秒、飞秒超短脉冲中红外激光器 546 9Q5P7}%p 10.4 中红外激光器波长变换技术 555 ?01""Om 10.4.1 中红外泵浦转换技术 555 Y8xnvK* 10.4.2 非线性参量转换技术 558 .L|ax).D 10.4.3 受激拉曼频移技术 565 2A;[Ek6{q 10.4.4 中红外频率梳技术 568 ,$(v#Tz 10.4.5 中红外超连续谱技术 575 3B|-xq;]I 10.5 中红外激光器应用 577 x!Y@31!Dy 10.5.1 工业、医疗等领域 577 >Ezwl5b 10.5.2 前沿技术领域 579 _+Kt=;Y8 参考文献 581 )h!l%72 第11章 中红外可饱和吸收体脉冲激光器 589 }4ju2K 11.1 中红外脉冲光纤激光器概述 589 F0(Sv\<:: 11.2 中红外可饱和吸收体的种类与制备方法 590 L/+J|_J) 11.2.1 一维材料可饱和吸收体 590 g#2X'%&+ 11.2.2 二维材料可饱和吸收体 593 w+(wvNmNEK 11.2.3 其他可饱和吸收体 600 HPH {{p 11.3 中红外可饱和吸收体表征方法 602 MOeLphY 11.3.1 材料常用表征方法 602 hCoLj6Vx 11.3.2 非线性光学特性表征 608 1EPOYvf%U 11.4 中红外可饱和吸收体调Q技术 614 *^5,7}9Qo 11.4.1 激光脉冲的产生 614 ~,65/O 11.4.2 可饱和吸收体调Q原理及特性分析 615 32FGDM 11.4.3 中红外可饱和吸收体调Q激光器 622 G&H"8REm 11.5 中红外可饱和吸收锁模技术 630 EQhV}9 11.5.1 可饱和吸收体锁模基本原理 631 Qg.:w 11.5.2 中红外可饱和吸收体锁模激光器 635 PGhZ`nl 参考文献 638 ,(=]6V ymCIk/\
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