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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。 ~IKPi==@, >2l;KVm% 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。 nUvxO `2 {<- BU[H [attachment=114776] 6"W~%FSJX }9xEA[@; 目录 @E$PjdB5M “先进光电子科学与技术丛书”序 ]S~Z8T-[ 前言 YFCP'J"Z 第1章 绪论 1 &` u<KKF6 1.1 中红外技术简介 1 @M-+-6+ 1.1.1 中红外波段的特性 1 A8R}W= 1.1.2 中红外技术的发展 5 ArUGa(;f 1.2 中红外光学材料 6 j [h4F"`- 1.2.1 固体发光材料 6 ##!)}i 1.2.2 光纤材料 8 )[>b7K$f 1.2.3 窗口和薄膜材料 8 rnVh
]xJ 1.2.4 波导材料 9 5u\si4 BL{ 1.2.5 陶瓷和金刚石膜 9 oP".>g-. 1.3 中红外应用技术 10 .sA?}H#wb 1.3.1 中红外气体检测技术 10 3~4e\xL 1.3.2 生物医疗技术 11 E
VBB:*q6 1.3.3 中红外探测技术 12 wNW9xmS 1.3.4 中红外激光光源技术 12 |Y!#` 参考文献 14 OgfmyYMtc 第2章 中红外激光传输光纤 19 4cql?W (D 2.1 概述 19 Q-%Q7n'c 2.2 光纤的种类 19 "}]1OL S V 2.2.1 石英光纤 19 gaC^<\J 2.2.2 非石英光纤 24 H\2+cAFN# 2.3 光纤的制造 26 rs3Uk.Z^' 2.3.1 材料提纯 26
tqE LF 2.3.2 光纤预制棒 27 '@ M 2.3.3 光纤的拉制工艺 35 fi%u] 2.4 激光在光纤中的传输 37 Wr7^ 2.4.1 传输方程 37 2@o_7w98 2.4.2 非线性效应 38 (KHTgZ6 2.4.3 色散效应 43 h@T}WZv 2.4.4 传输损耗 46 A}sb2P 2.5 光纤的应用 48 AyKaazm]9 2.5.1 光纤器件 48 Zg|z\VR 2.5.2 光纤通信 54 Xz0jjO, 2.5.3 光纤传感 55 U%ce0z 2.5.4 超连续谱光源 56 !Ljs9 =UF 参考文献 57 k=O2s'F` 第3章 红外光学薄膜 61 sD.bBz 3.1 薄膜光学与光学薄膜 61 pK#Ze/! 3.1.1 薄膜光学概论 63 S?%V o* Y 3.1.2 光学薄膜的功能 75 bh?Vufd%) 3.1.3 光学薄膜的制备 80 [SgP1>M 3.2 中红外光学薄膜材料 85 pFGK-J 3.2.1 氟化物 86 .
x~tEe 3.2.2 硫系材料 86 &3>ki0L 3.2.3 硅系材料 87 #H(|+WEu 3.2.4 锗系材料 88 0%}$@H5i 3.2.5 其他材料 88 zGu(y@o 3.3 红外薄膜材料的发展趋势 90 0b=OK0n!% 3.3.1 中红外激光薄膜 90 <oPo?r|oM| 3.3.2 硬质碳基膜 91 %L{ H_;z 3.3.3 红外隐身膜 92 @?{n`K7{` 参考文献 93 tn;e
PcU 第4章 波导 95 '!Vn 4.1 概述 95 S)z
jfJR 4.2 波导制备及测试技术 96 X",fp 4.2.1 光波导简介 96 z?h\7
R 4.2.2 波导制备技术及工艺 99 O1coay 4.2.3 波导测试技术 102 q~r)B} 4.3 硅基波导 105 F$ x@] 4.3.1 绝缘衬底上硅 106 R3Eh47 4.3.2 蓝宝石上硅 110 +GgWd=X.Y 4.3.3 氮化硅上硅 112 FqQm*k_ 4.3.4 铌酸锂上硅 114 3`J?as@^8 4.4 锗和硅锗波导 116 U}6'_ PRQ 4.4.1 硅上的锗 116 B @UaaWh 4.4.2 绝缘衬底上锗 118 FgNO# % 4.4.3 氮化硅上锗 120 )m"NO/sJ2 4.4.4 硅锗合金 121 ,Vt7Kiu 4.5 其他波导材料 123 WYwsTsG{_ 4.5.1 硫系玻璃 123 42:\1B#[ 4.5.2 氮化硅和氮化铝 126 abWmPi 4.5.3 砷化镓 130 ${KDGJ,^ 4.5.4 铌酸锂 132 >c\'4M8Cz 4.5.5 锗锡合金 133 ;Mc\>i/ 4.6 中红外波导的应用与发展趋势 134 ,|"tLN*m 参考文献 135 D<#+ R" 第5章 单晶与陶瓷 140 -Duy:C6W 5.1 概述 140 jio1#& 5.1.1 透明与半透明 140 &m`1lxT 5.1.2 透明材料 140 -f z
| 5.1.3 陶瓷材料透明度表征 142 A(W%G|+ 5.1.4 固态激光简史 145 FsY}mql 5.2 单晶制备工艺及性能表征 147 S,lJ&Rsu 5.2.1 单晶材料简述 147 Jj|HeZ1C f 5.2.2 单晶体制备工艺及性能 148 LS Na 5.3 透明陶瓷工艺过程及性能表征 154 WcPDPu~/ 5.3.1 透明陶瓷概述 154 . 3=WE@M 5.3.2 透明陶瓷材料分类 156 #SQT!4 5.3.3 透明陶瓷烧结技术 170 ^P~%^?( 5.3.4 透明陶瓷工艺过程若干影响因素 176 WHqp7NPl 5.4 结论及展望 192 nu}$wLM 参考文献 192 nE+sbfC 第6章 半导体发光材料 213 @xmO\ 6.1 概述 213 B+iVK(j'[v 6.1.1 中红外半导体发光材料和器件发展简介 213 mgL~ $ 6.1.2 半导体材料的发光机理 215 *|Q'?ty(x 6.2 锑化物 217 IaH8#3+a 6.2.1 锑化铟 217 5 1@V""m 6.2.2 锑化镓 221 >,y291p2 6.2.3 砷化铟 224 )~T)$TS 6.2.4 铟砷锑 226 U GQ{QH 6.2.5 铟镓砷锑 230 kUmrJBh$ 6.2.6 铝镓砷锑 234 {^Vkxf] 6.2.7 铟镓砷磷 235 =2\k
Jv3 6.2.8 铟砷磷锑 238 ^L+*}4Dr 6.2.9 铟镓砷 239 GX&BUP\ 6.2.10 铟铝镓砷 240 `Ff3H$_* 6.3 铅化物 241 (LA%q6 6.3.1 硫化铅 241 Y]P';C_eP 6.3.2 硒化铅 243 ~urIA/ 6.4 其他新材料 246 @R_a'v- 6.4.1 硅烯 246 Q'~kWmLf 6.4.2 黑磷 248 &vLz{ 6.5 中红外半导体发光器件制备技术及应用 251 3DV'; 6.5.1 半导体发光器件制备技术 251 |[CsLn; 6.5.2 半导体发光材料和器件的应用 255 }BKEz[G( 参考文献 257 cZk?o 第7章 红外窗口材料 269 JC(rSs* 7.1 红外窗口材料概述 269 aA-A>z 7.2 锗和硅 270 68Vn]mr# 7.3 蓝宝石和多晶氧化铝 275 }Xr-xh\v 7.4 硫化锌和硒化锌 283 ;3U-ghj 7.5 氟化镁和氟化钙 287 Sav]Kxq{ 7.6 尖晶石和氮氧化铝 290 lTvI;zy 7.7 砷化镓和磷化镓 296 &8_]omuNV 7.8 氧化钇和YAG晶体 298 ^I~2t|} 7.9 红外光学玻璃 303 d=o|)kV 7.9.1 氧化物玻璃 303 jA$g0> 7.9.2 硫系玻璃 307 J_C<Erx[O 7.10 其他红外窗口材料 311 Gi~p-OS, 参考文献 312 5DK>4H: 第8章 金刚石膜与类金刚石膜红外光学应用 321 +(x^5~QX 8.1 金刚石膜的物理结构和性能 321 a*$to/^r 8.2 金刚石膜的制备 322 7*^-3Tt83 8.2.1 热丝化学气相沉积法 323 jGl8y!aM 8.2.2 直流电弧等离子体喷射化学气相沉积制备 324 swYlp 8.2.3 微波等离子体化学气相沉积制备 325 vp?87h 8.3 金刚石膜的表征 327 PUV)w\!&is 8.3.1 拉曼谱 327 :tp2@*]9Z 8.3.2 X射线衍射 328 I@+h|
n 8.3.3 硬度测试 329 R
5-q{ 8.3.4 扫描电镜 329 U&yXs'3a& 8.4 金刚石膜在光学、红外光学领域的应用 330 X^ckTIdR 8.5 金刚石膜打磨技术 334 gELk u . 8.6 纳米和超纳米金刚石膜 335 n1m[7s.[& 8.7 类金刚石膜的物理结构和特性 338 btHN 8.8 类金刚石膜的制备方法 339 7Ab&C&3 8.8.1 射频辉光放电等离子体化学气相沉积 340 L6./b; 8.8.2 磁控溅射制备法 340 f.JZ[+ 8.8.3 磁控过滤阴极电弧沉积制备方法 341 oGM Ls 8.8.4 脉冲激光沉积类金刚石膜 342 lYmqFd~p 8.9 类金刚石膜的成膜机理 343 b6:A-jb*I 8.10 类金刚石膜的黏附力和稳定性问题 346 k"\%x=# 8.11 类金刚石膜的表征 348 26PUO$&b. 8.11.1 拉曼谱 348 :K>v
F`SM 8.11.2 X射线光电子谱 350 rl4B(NZi} 8.11.3 扫描电镜和原子力显微镜 350 59!yz'feF 8.12 类金刚石膜的可见光、红外光学领域的应用 351 fft FNHP 8.12.1 红外窗口探测器增透和保护膜应用 352 Zt4g G KG 8.12.2 太阳能电池增透和保护膜应用 354 u.sF/T=6f 8.13 类金刚石膜红外减反膜的抗摩擦和抗侵蚀性 356 [Oen{c9A 参考文献 357 Se<]g$eK?5 第9章 2.0 μm波段激光器 368 n8UQIa4&= 9.1 掺铥激光器 370 Jz7a|pgep 9.1.1 铥离子能级结构及泵浦方式 370 6zh<PETa03 9.1.2 掺铥固体激光器 373 7 4Xk^8 9.1.3 掺铥光纤激光器 381 Ko_Sx. 9.2 掺钬激光器 389 &[:MTK?x! 9.2.1 钬离子能级结构及泵浦方式 389 JBfDz0P 9.2.2 掺钬固体激光器 390 XI:8_F;Q 9.2.3 掺钬光纤激光器 397 !l|vO( 9.3 增益调制2.0 μm激光器 407 I$/*Pt]; 9.3.1 增益调制激光器基本原理 408 +^ a9i5 9.3.2 增益调制2.0 μm半导体激光器 409 b&[9m\AX` 9.3.3 基于增益开关技术的2.0 μm半导体激光器 412 '{dduHo 9.3.4 增益调制的2.0 μm光纤激光器 416 (XA=d
4 9.4 高功率2.0 μm波段激光器 425 <k?ofE1o 9.4.1 高功率2.0 μm波段激光器概述 425 K~ ,|~ 9.4.2 高功率连续波2.0 μm波段激光器 427 j[l6&eX 9.4.3 高功率纳秒脉冲2.0 μm波段激光器 433 9zSHn.y 9.4.4 高功率皮秒脉冲2.0 μm波段激光器 438 `q|&;wP. 9.4.5 高功率飞秒脉冲2.0 μm波段激光器 444 xxkUu6x# 9.5 基于铥钬激光的波长扩展 450 Wt5x*p-!C 9.5.1 铥激光泵浦拉曼激光器 451 U"$Q$ OFs 9.5.2 铥激光泵浦超连续谱光源 458 Mx<z34(T 9.6 2.0 μm光纤超荧光光源 471 BC*vG=a 9.6.1 掺铥ASE光源 473 uT'_}cw 9.6.2 掺钬超荧光光源 476 :W]?6= 9.7 2.0 μm波段激光器的应用 481 u$ [R>l9 9.7.1 2.0 μm波段激光在医疗方面的应用 482 &7Frg`B&: 9.7.2 2.0 μm波段激光在工业方面的应用 488 W%LTcm 9.7.3 2.0 μm波段激光在其他方面的应用 490 Vij P; 参考文献 492 ~f=~tN)hZ 第10章 3~5 μm波段中红外激光器 507 QK _1!t3 10.1 概述 507 f?8cO#GU 10.1.1 中红外激光器发展简史和现状 507 w1HE^
/ 10.1.2 中红外激光器的基本类别 509 %pj6[x`@ 10.1.3 中红外激光器的相关测量技术 511 xw_VK1 10.2 连续中红外激光器 512 ?xEQ'(UBQ 10.2.1 不同波长中红外激光的实现方法 512 "<o[X ?u 10.2.2 中红外激光器的光谱管理技术 524 j.FA!4L 10.2.3 中红外激光器的功率提升技术 530 Y<|!)JLB2 10.3 脉冲中红外激光器 541 .N2yn` 10.3.1 微秒、纳秒长脉冲中红外激光器 541 Gt#Jr!N~ 10.3.2 皮秒、飞秒超短脉冲中红外激光器 546 X"WKgC g$ 10.4 中红外激光器波长变换技术 555 )"k>}&' 10.4.1 中红外泵浦转换技术 555 Ci%u =%( 10.4.2 非线性参量转换技术 558 MuNM)pyxp 10.4.3 受激拉曼频移技术 565 uC\FW6K=m 10.4.4 中红外频率梳技术 568 &y`
MDyXz 10.4.5 中红外超连续谱技术 575 n8<o*f&&9> 10.5 中红外激光器应用 577 @X`~r8& 10.5.1 工业、医疗等领域 577 AA][}lU:5 10.5.2 前沿技术领域 579 GMmz`O
XN 参考文献 581 50!/% 第11章 中红外可饱和吸收体脉冲激光器 589 s ^NO( 11.1 中红外脉冲光纤激光器概述 589 \b{Aj,6, 11.2 中红外可饱和吸收体的种类与制备方法 590 hZGoiWC 11.2.1 一维材料可饱和吸收体 590 ' JHCf 11.2.2 二维材料可饱和吸收体 593 lfjY45= 11.2.3 其他可饱和吸收体 600 (vte8uQe 11.3 中红外可饱和吸收体表征方法 602 >!+.M9 11.3.1 材料常用表征方法 602 q6A!xQs< 11.3.2 非线性光学特性表征 608 iku8T*&uc 11.4 中红外可饱和吸收体调Q技术 614 6#~"~WfPQ 11.4.1 激光脉冲的产生 614 8N<0|u 11.4.2 可饱和吸收体调Q原理及特性分析 615 e$F]t*)Xa 11.4.3 中红外可饱和吸收体调Q激光器 622 qz7:jq3N-{ 11.5 中红外可饱和吸收锁模技术 630 36>pa 11.5.1 可饱和吸收体锁模基本原理 631 OJd!g/V 11.5.2 中红外可饱和吸收体锁模激光器 635 (]7*Kq 参考文献 638 ^l1tQnj)7 ;\`~M
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