氧碘化学激光 [Chemical Oxygen-Iodine Lasers] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

桑凤亭，金玉奇，房本杰，多丽萍 著

图书标签:

• 化学激光
• 氧碘激光
• 激光物理
• 大气传播
• 高能激光
• 激光技术
• 国防科技
• 光学工程
• 气体激光
• 激光武器

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118100358

版次：1

商品编码：12005968

包装：平装

丛书名： 现代激光技术及应用丛书

外文名称：Chemical Oxygen-Iodine Lasers

开本：16开

出版时间：2015-12-01

用纸：胶版纸

页数：152

字数：206000

正文语种：中文

产品特色

内容简介

　　

国家出版基金项目、“十二五”国家重点图书出版规划项目

丛书共计23分册，860余万字，以激光技术的进展为核心，围绕高功率、高亮度激光器，激光束的传输、控制以及在国防中的应用三个领域，系统且重点突出地介绍了现代激光技术的发展与应用。丛书包含现代激光技术的进展、关键科学技术问题，所有编写人员都是长期从事该领域研究并获得重要成果的一流研究人员，因此，书中不仅理论系统，还含有大量作者的心得体会、研究成果，实用价值很高，引领性强。

丛书可供从事激光技术研究的科研工作者和工程技术人员参考，同时对于物理学、光学、电子技术等专业的本科生、硕士及博士研究生来说，也是一套非常有价值的参考书。

《氧碘化学激光》介绍了氧碘化学激光的基本原理及其相关技术，可以使广大读者对氧碘化学激光技术的现状和动态有较全面的了解。全书分为6章。第1章是绪论，介绍了氧碘化学激光的发展、特点、基本概念及可能应用前景。第2、3章介绍了氧碘化学激光的基本原理和主要器件。第4、5章介绍了氧碘化学激光的光腔理论和较实用的各种光腔类型。第6章重点介绍了和氧碘化学激光相关的测量方法和实验结果。
　　《氧碘化学激光》的作者是多年从事氧碘化学激光研究的科研人员，对氧碘化学激光有比较全面和较深刻的理解。
　　《氧碘化学激光》可以作为大专院校师生的教学参考书，也可以供从事高能激光研究的科研人员参考。

作者简介

桑凤亭，教授，中国工程院院士，化学激光专家。现任中国科学院大连化学物理研究所研究员、国家863短波长化学激光重点实验室主任。长期从事化学激光研究工作。先后获得中科院科技进步特等奖两次（1996，1999年），科技进步二等奖一次（1994年），国家科技进步二等奖两次（2003，1997年），省部级科技进步一等奖四次（1997，1999，2001，2003年）。

目录

第1章 绪论
1．1 化学激光的产生和发展
1．2 第二代化学激光——氧碘化学激光
1．3 化学激光的定义和特点
1．4 有关化学激光的基本概念
1．5 氧碘化学激光器的应用
1．5．1 氧碘化学激光器在军事领域的应用
1．5．2 氧碘化学激光的其他应用
参考文献

第2章 连续波氧碘化学激光基本理论
2．1 激发态氧02（1△）化学产生
2．2 激发态氧02（1△）的传输损失
2．2．1 02（1△）的液相损失
2．2．2 02（1△）的气相损失
2．3 氧碘传能与碘分子解离
2．4 增益特性与阈值条件
2．5 连续波氧碘化学激光的气体动力学
2．6 水汽对激光性能的影响机理
参考文献

第3章 连续波氧碘化学激光器
3．1 单重态氧发生器
3．1．1 性能评价参数
3．1．2 典型的02（1△）发生器
3．2 除水装置
3．3 氧碘混合喷管
3．3．1 氧碘混合与解离
3．3．2 超声速喷管
3．4 压力恢复系统
3．4．1 扩压器
3．4．2 引射式压力恢复系统
3．4．3 吸附式压力恢复系统
3．5 碘蒸气发生器
3．5．1 固态升华式碘发生器
3．5．2 热蒸发式碘发生器
3．5．3 吸附式碘发生器
3．5．4 化学法碘发生器
3．6 氯气供给系统
3．7 载气供给系统
3．8 氧碘化学激光器的效率
3．8．1 反应效率
3．8．2 激发效率
3．8．3 提取效率
3．8．4 化学效率
3．8．5 质量（体积）效率
3．9 几种典型的氧碘化学激光器系统介绍
3．9．1 世界上首台氧碘化学激光器
3．9．2 RotoCOIL装置
3．9．3 RADICL装置
3．9．4 JOG-RADICL装置
3．9．5 N2-COIL装置
参考文献

第4章 连续波氧碘化学激光器增益与工作特性
4．1 氧碘化学激光器的增益与功率提取
4．1．1 光腔流动工作介质密度恒定条件下的增益与功率提取
4．1．2 光腔流动工作介质密度变化条件下的增益与功率提取
4．2 输出光强与腔内往返振荡光强的关系
参考文献

第5章 连续波氧碘化学激光器光学谐振腔理论
5．1 光学谐振腔的模式
5．1．1 驻波条件
5．1．2 纵模
5．1．3 横模
5．2 光学谐振腔的损耗、Q值及线宽
5．2．1 光腔的损耗
5．2．2 光子的寿命
5．2．3 无源腔的p值
5．2．4 无源腔的线宽
5．3 光学谐振腔的几何光学分析
5．3．1 光线传输矩阵
5．3．2 共轴球面腔的稳定条件
5．4 一般稳定球面腔的模式特征
5．4．1 ABC矩阵方法求解一般稳定腔的模参数
5．4．2 等价共焦腔求解一般稳定腔的模参数
5．4．3 传播圆作图方法求解一般稳定腔的模参数
5．5 光学谐振腔的衍射理论分析
5．5．1 菲涅耳一基耳霍夫衍射积分方程
5．5．2 复杂光学系统的衍射积分——C0llins公式
5．5．3 Fox-Li数值迭代法
5．5．4 快速傅里叶变化法
5．5．5 本征函数展开法
5．5．6 Prony方法
5．6 非稳定光学谐振腔
5．6．1 非稳腔的模参数和共轭像点
5．6．2 非稳腔的光束近场和远场强度分布
5．6．3 束转动90°环形非稳腔（UR90）
5．7 激光光束质量的评价方法
5．7．1 衍射极限倍数因子？
5．7．2 斯特列尔比
5．7．3 环围功率比
5．7．4 M2因子
参考文献

第6章 氧碘化学激光器性能参数测量技术
6．1 单重态氧绝对浓度（或单重态氧产率）的测量技术
6．1．1 自发拉曼光谱法
6．1．2 相干反斯托克斯拉曼光谱法
6．2 碘流量和碘分子解离率测量技术
6．2．1 碘流量的测量
6．2．2 碘分子的解离率测量
6．3 超声速混合流场测量技术
6．3．1 化学发光法流场检测
6．3．2 激光诱导荧光测量流场技术
6．4 激光输出功率和能量的测量
6．4．1 积分球技术
6．4．2 能量吸收器技术
6．5 激光光束质量的测量
参考文献

前言/序言

激光技术革新：超越化学反应的未来之光 本书旨在探索激光技术的广阔领域，重点关注其前沿发展和未来应用潜力。我们并非聚焦于特定的化学反应作为激发源，而是深入研究激光器设计、增益介质、光束控制以及新兴应用场景，勾勒出激光技术如何不断突破界限，引领科学研究和工业革命的未来图景。 第一章：激光原理的基石 本章将从激光的基本原理出发，为读者打下坚实的理论基础。我们将详细阐述激光产生的核心要素：粒子数反转、受激辐射以及谐振腔的作用。通过深入剖析光与物质相互作用的量子力学机制，解释为何激光能够产生具有高方向性、高单色性和高相干性的相干光束。我们将回溯激光器发明的光辉历程，介绍不同类型激光器的基本结构和工作方式，例如气体激光器、固体激光器、半导体激光器等，并分析它们各自的优势和局限性。本章还将重点讨论激光参数的定义和测量，如波长、功率、光束质量、线宽等，以及这些参数对激光应用的重要性。 第二章：新型增益介质的探索 增益介质是激光器的心脏，其特性直接决定了激光器的性能。本章将跳出单一化学反应的范畴，广泛介绍当前和未来可能用于激光器增益介质的多种新材料和新体系。我们将深入研究固体激光材料的发展，包括掺杂晶体（如Nd:YAG, Ti:Sapphire）、光纤激光材料以及新型陶瓷材料，分析它们的能级结构、光谱特性、热学和力学性能，以及如何通过掺杂元素的种类和浓度来调控激光输出。 气体激光器领域，我们将探讨高功率气体激光器的最新进展，关注新型工作气体混合物、放电激发机制以及等离子体物理的研究，探索如何实现更高效率和更长寿命的激光输出。 此外，我们还将展望半导体激光器的前沿研究，包括量子点激光器、量子级联激光器以及有机半导体激光器。这些新型半导体材料具有独特的量子 confinement 效应，能够实现更宽的光谱范围、更高的效率和更小的尺寸，为集成光学和下一代光通信奠定基础。 第三章：光束整形与控制的艺术 高质量的激光光束是实现精密应用的关键。本章将聚焦于激光光束的整形、控制和质量提升技术。我们将详细介绍各种光学元件的作用，如透镜、反射镜、光栅、衍射元件以及空间光调制器（SLM）等，探讨如何利用它们来聚焦、准直、扫描、偏振以及生成具有特定空间光强的激光束。 我们还将深入研究光束质量的表征和提升方法，例如高斯光束参数、M²因子等，并介绍实现近衍射极限光束的技术，如自适应光学技术，分析其在补偿光学像差、提高激光指向精度方面的巨大潜力。 对于需要特殊光束形态的应用，本章还将介绍拉盖尔-高斯光束、厄米-高斯光束以及贝塞尔光束等新型光束的产生原理和特性，以及它们在微纳加工、光学捕获和量子信息处理等领域的独特优势。 第四章：先进激光技术驱动的工业应用 激光技术已经渗透到现代工业的各个角落，本章将重点介绍几种具有颠覆性影响的先进激光应用。 4.1 精密微纳制造：我们将深入探讨飞秒激光和皮秒激光在微纳加工领域的应用。分析超短脉冲激光如何通过非热烧蚀机制实现高精度、无损的材料去除，例如在半导体芯片制造、微流控芯片制作、生物医学器械加工等领域的关键作用。 4.2 高能激光在材料加工与加工：本章将讨论高功率连续波（CW）激光器在焊接、切割、表面处理等传统工业领域的升级与革新。分析激光束的功率密度、聚焦精度以及脉冲特性如何影响加工质量、效率和能耗。我们将介绍激光熔覆、激光淬火、激光重熔等先进材料处理技术，以及它们在航空航天、汽车制造等高端领域的应用。 4.3 激光雷达（LiDAR）与三维成像：我们将详细介绍激光雷达技术的工作原理，包括脉冲激光的发射、目标反射、时间飞行测量以及信号处理。分析不同波长和功率的激光器在LiDAR系统中的选择，以及其在自动驾驶、地形测绘、环境监测和工业自动化等领域的广泛应用。 4.4 激光在能源领域的潜力：本章将探讨激光技术在能源领域的应用，例如激光驱动的核聚变研究，分析高能激光器如何通过惯性约束聚变实现能源的潜在突破。同时，也将讨论激光在太阳能电池制造、光伏器件的优化以及新型储能材料的开发中的作用。 第五章：激光科学的前沿展望 本章将目光投向激光技术的未来，展望其在基础科学研究和未来新兴技术中的关键角色。 5.1 量子光学与量子信息：我们将深入研究单光子源、量子纠缠态的产生与操控，以及激光在量子计算、量子通信和量子传感等领域的应用。分析如何利用激光的相干性和单色性来构建量子比特，实现信息的高效传输和安全加密。 5.2 激光诱导的超快动力学研究：利用超短脉冲激光，科学家可以以前所未有的时间分辨率研究物质的超快动力学过程，例如化学反应的瞬间、电子在材料中的传输等。本章将介绍激光诱导瞬态吸收光谱、非线性光谱学等先进技术，以及它们在理解和控制分子行为、材料特性方面的意义。 5.3 激光与生物医学的深度融合：除了已有的激光手术和诊断，本章将聚焦于激光在基因测序、细胞成像、光动力疗法以及神经科学中的前沿应用。分析高分辨率激光显微镜（如共聚焦显微镜、双光子显微镜）如何揭示生命的奥秘，以及激光在靶向治疗和神经调控方面的巨大潜力。 5.4 新型激光器的发展方向：我们将展望未来可能出现的新型激光器，例如基于超材料的激光器、太赫兹激光器、X射线激光器等。这些新型激光器将以其独特的工作机制和输出特性，为科学研究和技术应用开辟新的可能性。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的激光技术视角，强调其跨学科的特性和不断创新的发展态势。通过对激光原理的深刻理解，对各种增益介质的广泛探索，对光束控制技术的精湛掌握，以及对前沿应用领域的细致剖析，本书将帮助读者认识到激光技术如何不断超越现有界限，成为驱动人类文明进步的强大引擎。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对新兴技术和未来科技充满憧憬的爱好者，平时喜欢阅读一些科普读物，了解那些能够改变世界的技术。当我在书店看到《氧碘化学激光》这个书名时，它所蕴含的“化学”与“激光”的结合，让我觉得非常前沿且充满想象空间。我希望这本书能够以一种生动有趣、通俗易懂的方式，向我介绍氧碘化学激光是什么，它有什么特别之处，以及它为什么会如此重要。我希望能了解，这项技术是如何被发明的，背后有哪些有趣的故事？它能够做什么，又有哪些潜在的应用，能够为我们的生活带来哪些改变？我希望书中能够包含一些关于未来科技发展的展望，比如，氧碘化学激光是否能够应用于太空探索、新能源开发，甚至是一些科幻小说中的场景？这本书是否会描绘出，在不远的将来，氧碘化学激光将如何改变我们的社会和生活？我期待它能给我带来一次充满惊喜的阅读体验。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对物理学基础理论充满好奇的在校大学生，尤其对量子力学和原子物理学有着浓厚的兴趣。尽管《氧碘化学激光》这个书名听起来有些专业，但我相信它背后蕴含着许多有趣的物理学原理。我希望这本书能够以一种相对易懂的方式，向我介绍氧碘化学激光的工作原理，而不仅仅是罗列一堆复杂的公式。我希望能理解，为什么氧原子和碘原子之间的化学反应能够产生激光？这个过程中涉及哪些量子力学的概念？比如，激发态、能级跃迁、受激发射等等。书中是否会解释，为什么会选择氧和碘这两种元素，它们的原子结构和电子排布是否对其激光性能有着至关重要的影响？我更希望能看到一些关于激光腔设计、能量提取以及增益介质特性的讨论。这本书是否会提供一些思考题或者实验建议，帮助我更深入地理解和探索这些物理概念？我期待它能够激发我对物理学的进一步热情。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对材料科学有着浓厚兴趣的研究生，尤其关注高性能材料在极端条件下的应用。在我的研究领域，高效能量转换和精确控制能量输出是至关重要的课题。当我在书店偶然瞥见《氧碘化学激光》这本书的书名时，我立刻被它所吸引。化学激光，尤其是氧碘化学激光，一直是我在文献中经常看到的一个词汇，但对其具体原理和实际应用却知之甚少。我非常希望这本书能够提供对这一领域深入而全面的介绍，特别是其在材料加工、精密制造等方面的潜在应用。我期待书中能够详细阐述氧碘化学激光的能级跃迁过程，激发态氧的产生与转移，以及碘原子的受激发射原理。此外，对于实际装置的设计、运行参数的优化，以及与传统激光器相比的优劣势分析，我也非常感兴趣。这本书是否会涉及氧碘化学激光在太空应用的可能性？或者它在某些特定材料的相变诱导、纳米材料的合成方面是否有所建树？我希望能在这本书中找到这些问题的答案，并为我的研究提供新的灵感。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在光学工程领域工作多年的工程师，我一直对新型激光源的开发和应用保持着敏锐的关注。氧碘化学激光以其独特的“化学泵浦”机制和高功率输出的潜力，在激光技术领域占据着重要的地位。我希望这本书能够提供对氧碘化学激光技术更深层次的洞察，特别是关于其在实际工程应用中的挑战和解决方案。我非常想了解，如何才能实现高效的化学反应，最大化激发态氧的产量？在实际的激光器设计中，哪些关键的工程问题需要克服，例如反应器的设计、气流的控制、能量耦合的效率等等？这本书是否会详细介绍不同类型的氧碘化学激光器，以及它们在不同功率和波长范围下的性能特点？我尤其关注其在国防领域的应用，例如定向能武器、反导系统等。同时，我也对它在工业领域的应用前景感到好奇，比如超精密加工、新型材料的制造等。我期待书中能够提供一些实际的案例研究和工程经验分享，让我能够更好地理解这一技术的工程实现。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名非常吸引我，"氧碘化学激光" 听起来就充满了神秘感和科技感。我一直对激光技术在各个领域的应用非常感兴趣，无论是工业切割、医疗美容，还是国防科研，激光都扮演着举足轻重的角色。而化学激光，更是将化学反应的巨大能量直接转化为高能光束，这种能量转换效率之高，着实令人惊叹。我非常好奇，这本书会如何深入浅出地讲解这种前沿技术？它是否会从最基础的化学原理开始，娓娓道来氧原子和碘原子的奇妙反应过程？我期待着能在这本书中一窥究竟，了解氧碘化学激光的工作机制，其内部的能量传递路径，以及它究竟是如何实现如此高的功率输出的。这本书的书名本身就暗示着这是一本关于物理化学和光学工程的交叉学科读物，对于我这样的初学者来说，我希望它能够提供足够的背景知识，让我能够理解那些复杂的公式和理论，而不是望而却步。我更希望能看到书中包含一些生动的插图和示意图，将抽象的物理化学过程可视化，帮助我更好地理解。