飞秒激光技术
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作者张志刚 编著
出版社科学出版社
ISBN9787030531407
出版时间2017-06
版次2
装帧精装
开本B5
纸张胶版纸
页数462页
字数600千字
定价199元
货号SC:9787030531407
上书时间2024-08-17
商品详情
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作者简介:
张志刚，1955年出生于北京市。北京大学教授，教育部首批“长江学者奖励计划”特聘教授。2016年被选为美国光学学会会士(OSA Fellow)。1992年于澳大利亚Monash大学获理学博士学位，1992年至1999年先后在日本产业创造研究所、株式会社Luminex、通产省工业技术研究院电子技术综合研"究所、天津大学工作，并先后在日本北海道大学、电气通信大学、法国傅里叶大学、美国麻省理工学院做访问教授。长期从事固体和光纤飞秒激光技术及应用研究。在宽带半导体饱和吸收镜技术、脉冲展宽压缩理论、高重复频率飞秒光纤激光器和频率梳等领域有性成果。在国外学术期刊发表论文100余篇，在靠前发表论文数十篇。
内容简介:
本书是一本介绍飞秒激光原理、技术和应用的读物。全书共分为14章，靠前章和第2章是飞秒光学的基本内容；第3~6章介绍飞秒固体激光器和光纤激光器的原理和设计；第7章介绍飞秒激光脉冲放大技术；第8章介绍飞秒激光脉冲特性测量技术；第9章和靠前0章介绍飞秒激光脉冲频率变换和腔外脉冲压缩与整形技术；靠前1章介绍飞秒激光脉冲的相干控制和频率合成技术。靠前2章介绍高次谐波和阿秒产生技术，靠前3章介绍飞秒激光产生太赫兹波技术；靠前4章介绍飞秒激光脉冲微加工技术。
摘要:
**章 超快光学基础
超短光脉冲在介质中的传播是飞秒激光技术的基础，其中包括线性传播和非线性传播。本章从Maxwell方程组出发，简要介绍平面波脉冲在色散介质中的传播特性，引出啁啾、啁啾补偿和傅里叶变换受限脉冲的概念。随后介绍脉冲在介质中的非线性传播，包括自相位调制、互相位调制、自陡峭、可饱和吸收介质的传播中获得的啁啾。更多的线性和非线性啁啾机制留待第9章描述。
1.1 光与物质相互作用
光学脉冲脉宽短到与它的频率的倒数接近时，它的光谱迅速变宽。一般来说，物质的折射率依频率而改变。如果超短脉冲通过这样的介质，各波长的传播速度不一样，就会造成脉冲在时域的形变。这与讨论准单色光时根本不考虑折射率随波长的改变的情况不同。本节从Maxwell方程组出发，导出缓变包络近似下的波动方程。
1.1.1 Maxwell方程组
同所有的电磁现象一样，光脉冲在透明介质中的传播满足Maxwell方程组
(1.1-1)
以及物质方程
(1.1-2)
其中，E和H分别为电场强度矢量和磁场强度矢量；D和B分别为电位移矢量和磁感应强度矢量；电流密度矢量J和电荷密度f表示电场的源，P、M分别为感应电极化强度和磁极化强度。为真空中介电常数；10为真空中的磁导率。在各向同性固体透明介质中，J=0，f=0，M=0。利用
(1.1-3)
并把物质方程代入Maxwell方程组，则可以得到
(1.1-4)？
整理上式，得到
(1.1-5)
其中，为真空中的光速。
(1.1-6)
通过简化，式(1.1-6)可以改写为如下形式：
(1.1-7)
目录:
第1章超快光学基础1
1.1光与物质相互作用1
1.1.1Maxwell方程组1
1.1.2平面波的波动方程2
1.1.3缓变包络近似3
1.2超短光脉冲在各向同性介质中的线性传播6
1.2.1平面波啁啾脉冲的传播6
1.2.2波形的变化9
1.3二阶非线性效应16
1.3.1三波相互作用——倍频16
1.3.2三波相互作用——和频和差频17
1.4三阶非线性效应17
1.4.1克尔透镜效应19
1.4.2自相位调制20
1.4.3光谱压缩效应23
1.4.4互相位调制24
1.4.5自陡峭效应25
1.4.6拉曼效应26
1.4.7可饱和吸收28
1.5非线性薛定谔方程29
1.5.1非线性薛定谔方程的解法29
1.5.2孤子传输过程30
参考文献32
第2章色散元器件的原理与计算33
2.1透明介质33
2.1.1极化强度矢量：阻尼振子模型33
2.1.2Kramers-Kronig关系34
2.1.3临界脉宽和脉冲展宽36
2.2多层膜结构37
2.2.1多层介质反射膜37
2.2.2啁啾反射镜41
2.2.3超宽带配对啁啾镜48
2.2.4Gires-Tournois反射镜50
2.2.5多腔和优化Gires-Tournois反射镜51
2.2.6啁啾光纤光栅53
2.2.7啁啾体光栅53
2.3基于角色散的色散元件54
2.3.1棱镜对55
2.3.2光栅对60
2.3.3光栅对与棱镜对的组合67
2.3.4与光栅对压缩器配对的光纤展宽器68
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