紅外硫係玻璃及其光子器件 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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戴世勛，林常規，瀋祥 等 著

圖書標籤:

• 紅外玻璃
• 硫係玻璃
• 光子器件
• 非晶材料
• 光學材料
• 紅外光學
• 玻璃科學
• 材料科學
• 光電子學
• 薄膜技術

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030518224

版次：01

商品編碼：12156598

包裝：平裝

開本：32開

齣版時間：2017-03-01

頁數：420

正文語種：中文

內容簡介

硫係玻璃硫係玻璃是一種新型的光子器件基質材料，它具有優良的中遠紅外透過性能、極高的摺射率（2.0~3.5）、極高的非綫性摺射率係數（n2=2~20×10-18m2/W，是石英的100~1000倍）、較小的雙光子吸收係數2超快非綫性響應（響應時間小於200fs），且玻璃組分調控、並可采用與矽基半導體(CMOS)製造相兼容的製備工藝（熱蒸發、磁控濺射等）。因此，基於硫係玻璃材料的單元或集成光子功能器件的研究和開發，成為目前國際上光子器件研究和開發的*活躍的前沿領域之一。本書從硫係玻璃結構、形成、光學等基本特性入手，介紹瞭硫係玻璃、光縴、薄膜的製備技術、全麵係統的介紹瞭近年來基於硫係玻璃材料各類光子器件的*新研究進展和應用成果。

目錄

序言
前言

第1章 硫係玻璃結構
1.1 玻璃結構基礎
1.1.1 結構學說
1.1.2 有序結構尺度
1.1.3 研究方法
1.2 玻璃結構理論
1.2.1 拓撲約束理論
1.2.2 中間相理論
1.3 玻璃中程序結構
1.3.1 均勻成核與結構相似性
1.3.2 GerSb-S玻璃結構
1.3.3 GeS2-Ga2S3玻璃結構
參考文獻

第2章 硫係玻璃體係與組成
2.1 硫係玻璃體係種類
2.2 硫係玻璃形成區
2.2.1 硫基玻璃形成區
2.2.2 硒基玻璃形成區
2.2.3 碲基玻璃形成區
2.3 商業化硫係玻璃組成及性能
參考文獻

第3章 硫係玻璃光學特性
3.1 綫性摺射率
3.2 紅外透過特性
3.3 光敏特性
3.3.1 光緻暗化與光緻漂白
3.3.2 光緻各嚮異性
3.3.3 光緻膨脹
3.3.4 光緻摻雜
3.4 三階非綫性光學特性
3.4.1 三階非綫性理論基礎及其測量
3.4.2 硫係玻璃三階非綫性與化學組分的相關性
3.4.3 硫係玻璃三階非綫性與入射光波長的相關性
3.4.4 硫係玻璃三階非綫性與入射光強度的相關性
3.4.5 硫係玻璃三階非綫性與後期處理的相關性
參考文獻

第4章 稀土摻雜硫係玻璃的中紅外光譜特性
4.1 稀土離子種類及中紅外能級躍遷機理
4.1.1 稀土元素的電子層構型
4.1.2 産生中紅外躍遷的稀土離子及能級躍遷
4.2 稀土離子在硫係玻璃結構中的局域場特性
4.2.1 多聲子弛豫
4.2.2 擴展X射綫吸收精細結構光譜
4.3 稀土摻雜的中紅外發光特性
4.3.1 摻Dy3+硫係玻璃中紅外發光
4.3.2 摻Pr3+硫係玻璃中紅外發光
4.3.3 摻Tm3+硫係玻璃中紅外發光
4.3.4 摻Er3+硫係玻璃中紅外發光
4.3.5 摻Ho3+硫係玻璃中紅外發光
4.4 存在的問題及展望
參考文獻

第5章 硫係玻璃製備
5.1 發展曆程
5.2 玻璃製備
5.2.1 原料提純
5.2.2 真空石英安瓿熔製
5.2.3 提純和熔煉一體化製備
5.2.4 開放式熔製技術
5.2.5 高能球磨法
5.3 精密模壓
5.3.1 技術特點
5.3.2 模壓鏡片及其應用效果
參考文獻

第6章 硫係玻璃陶瓷
6.1 玻璃陶瓷的發明
6.2 玻璃析晶
6.2.1 光散射理論
6.2.2 成核與晶粒生長
6.3 晶化改性
6.3.1 熱機械性能
6.3.2 二次諧波産生
6.3.3 活性離子發光
參考文獻

第7章 硫係玻璃紅外光學係統
7.1 紅外光學係統用光學材料
7.2 硫係玻璃紅外光學係統設計
7.2.1 硫係玻璃材料在紅外光學設計中的優點
7.2.2 紅外光學係統無熱化設計方法
7.3 硫係玻璃紅外光學係統的應用
7.3.1 長焦型長波紅外望遠鏡物鏡
7.3.2 基於硫係玻璃的模壓非球麵鏡片
7.3.3 用於無人機的紅外共心大視場環境監測鏡頭
7.3.4 模壓硫係玻璃鏡片在雙波段紅外成像鏡頭中的應用
7.3.5 模壓硫係玻璃鏡片在變焦紅外光學係統中的應用
參考文獻

第8章 硫係玻璃光縴及光縴光柵製備
8.1 硫係玻璃光縴製備
8.1.1 玻璃製備提純
8.1.2 光縴製備
8.2 低損耗硫係玻璃光縴
8.2.1 低損耗光縴
8.2.2 商業化硫係玻璃光縴
8.3 硫係玻璃微結構光縴製備
8.3.1 堆拉法
8.3.2 澆鑄法
8.3.3 鑽孔法
8.3.4 擠壓法
8.3.5 捲拉法
8.4 硫係光縴光柵
8.4.1 光縴光柵分類
8.4.2 硫係光縴光柵製備
參考文獻

第9章 硫係光縴紅外激光導能
9.1 發展曆程
9.2 紅外激光導能硫係光縴種類和性能
9.3 CO連續激光導能
9.4 CO2連續激光導能
9.5 自由電子激光等脈衝激光導能
9.6 存在的問題
參考文獻

第10章 硫係光縴紅外傳感
10.1 研究曆程
10.2 硫係玻璃光縴紅外傳感工作原理
10.3 硫係玻璃光縴紅外傳感應用
10.3.1 生物檢測
10.3.2 液體監測
10.3.3 氣體檢測
10.4 存在的問題
參考文獻

第11章 硫係玻璃光縴的中紅外超連續譜輸齣
11.1 發展曆程
11.2 硫係光縴非綫性效應産生機理
11.2.1 時域GNLSE及其數值解法
11.2.2 頻域GNLSE
11.2.3 SC譜産生中的色散和非綫性效應
11.2.4 SC譜産生的主要機理
11.3 傳統階躍型硫係光縴紅外SC譜輸齣
11.4 硫係拉錐光縴紅外SC譜輸齣
11.5 硫係微結構光縴紅外SC譜輸齣
11.6 新型硫係光縴結構設計及其SC譜仿真
11.7 存在的問題
參考文獻

第12章 硫係拉曼光縴激光器
12.1 發展曆程
12.2 受激拉曼散射機製和拉曼增益係數
12.3 硫係級聯拉曼光縴激光器
12.4 硫係微納光縴拉曼光縴激光器
12.5 硫係拉曼光縴激光器的理論研究
12.6 存在的問題
參考文獻

第13章 硫係薄膜及光波導製備技術
13.1 硫係薄膜的製備技術
13.2 硫係光波導製備技術
13.2.1 光刻和刻蝕技術
13.2.2 熱壓印技術
參考文獻

第14章 硫係集成光子器件
14.1 概述
14.2 硫係集成光傳感器
14.2.1 硫係光波導微流控傳感器
14.2.2 硫係中紅外氣體傳感器
14.3 硫係非綫性光子器件及其應用
14.3.1 高速全光信號處理
14.3.2 中紅外超連續譜光源
14.4 硫係全光存儲器
參考文獻

第15章 硫係微納光子器件
15.1 硫係微球腔
15.1.1 微球腔特徵參數
15.1.2 玻璃微球製備方法
15.1.3 微球腔耦閤
15.1.4 無源硫係微球腔
15.1.5 有源硫係微球腔
15.2 硫係光子晶體
15.2.1 硫係光子晶體製備方法
15.2.2 硫係光子晶體特性
參考文獻

紅外硫係玻璃及其光子器件：探索新材料與新應用 引言 人類文明的進步離不開對物質世界的深刻理解和對未知領域的不斷探索。光學材料作為信息技術、能源轉換、傳感監測以及國防科技等眾多前沿領域的核心基石，其發展水平直接影響著相關技術的突破與創新。在眾多光學材料中，硫係玻璃以其獨特的光學和物理化學性質，近年來受到瞭科學界和工業界的廣泛關注。本書《紅外硫係玻璃及其光子器件》正是一部聚焦於這一新興材料領域，深入剖析其基礎科學原理，並展望其在光子器件中的廣闊應用前景的專著。 第一章：硫係玻璃的起源與發展 本章將迴溯硫係玻璃的發現曆程。從早期對硫、硒、碲等元素的初步認識，到玻璃態形成的理論解釋，再到將這些元素引入玻璃體係的創新嘗試，我們將詳細梳理硫係玻璃從一個概念到一種實用材料的演變過程。本章還將介紹不同類型的硫係玻璃，例如以硫（S）、硒（Se）、碲（Te）為主，並摻雜其他元素（如As, Ge, Sb, Ga, In, P, Ge, Si等）形成的化閤物玻璃，分析它們的化學組成對玻璃網絡結構以及宏觀性質的影響。通過對比分析，讀者將對硫係玻璃傢族的豐富性和多樣性有一個初步的認識。 第二章：硫係玻璃的獨特光學特性 硫係玻璃最引人注目的特性之一便是其在紅外區域優異的光學透過性。本章將深入探討硫係玻璃的這一核心優勢，並從微觀結構層麵解釋其産生的原因。我們將討論硫係玻璃的摺射率、色散特性、非綫性光學效應等關鍵光學參數，並詳細分析這些參數如何受到玻璃成分、製備工藝以及退火處理等因素的影響。特彆地，我們將聚焦於硫係玻璃在近紅外（NIR）、中紅外（MIR）和遠紅外（FIR）波段的優異性能，以及它們相比於傳統光學材料（如氟化物玻璃、石英玻璃）的顯著優勢。此外，本章還將介紹硫係玻璃在光譜吸收、反射等方麵的錶現，為理解其在光子器件中的應用奠定理論基礎。 第三章：硫係玻璃的物理與化學性質 除瞭光學性能，硫係玻璃的物理和化學性質同樣決定瞭其在實際應用中的可行性。本章將詳細闡述硫係玻璃的機械強度、熱穩定性、耐腐蝕性、加工性能等方麵。我們將探討不同硫係玻璃體係的玻璃化轉變溫度（Tg）、熱膨脹係數（CTE）等關鍵熱學參數，分析它們與材料加工、封裝以及工作環境的適應性之間的關係。在化學性質方麵，本章將介紹硫係玻璃的化學穩定性，例如其對水、酸、堿等常見介質的抵抗能力，以及在不同環境下的老化行為。這些基礎性質的深入理解，對於設計、製造和使用基於硫係玻璃的光子器件至關重要。 第四章：硫係玻璃的製備與錶徵技術 高質量的硫係玻璃是高性能光子器件的基礎。本章將全麵介紹硫係玻璃的各種製備方法，包括傳統的坩堝法、傾倒法，以及更先進的非平衡製備技術，如快速淬滅法、薄膜沉積法（如濺射、蒸發）等。我們將詳細闡述每種製備方法的工藝流程、優缺點，以及它們如何影響玻璃的純度、均勻性、光學性能和結構。在錶徵技術方麵，本章將介紹用於分析硫係玻璃成分、結構、光學和物理性質的關鍵技術，例如X射綫衍射（XRD）、拉曼光譜（Raman Spectroscopy）、紅外光譜（FTIR）、差示掃描量熱法（DSC）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）等。通過這些先進的錶徵手段，我們可以深入瞭解硫係玻璃的微觀世界，從而指導材料的優化設計和工藝改進。 第五章：基於硫係玻璃的紅外探測器 紅外探測器是硫係玻璃最重要的應用領域之一。本章將聚焦於硫係玻璃在紅外探測器中的關鍵作用。我們將詳細介紹基於硫係玻璃的各種類型紅外探測器，包括： 硫係玻璃光縴紅外探測器： 重點闡述硫係玻璃光縴在傳感領域的應用，例如溫度傳感、氣體傳感、火焰探測等，分析光縴的結構設計、信號耦閤和探測原理。 硫係玻璃陣列紅外探測器： 討論如何將硫係玻璃與其他半導體材料（如HgCdTe, InSb, InGaAs等）相結閤，構建高性能的紅外焦平麵陣列。我們將分析硫係玻璃作為窗口材料、襯底材料或緩衝層在提高探測器性能方麵的作用。 新型硫係玻璃紅外探測器： 介紹近年來在硫係玻璃基紅外探測器領域齣現的新進展，例如利用硫係玻璃的非綫性光學特性實現新型探測機理，或開發基於硫係玻璃的太赫茲探測器。 第六章：硫係玻璃在紅外通信中的應用 紅外通信技術在短距離、高帶寬數據傳輸方麵展現齣巨大潛力。本章將深入探討硫係玻璃在紅外通信器件中的應用。 硫係玻璃光縴在紅外通信中的優勢： 分析硫係玻璃光縴相對於傳統石英光縴在紅外波段的低損耗特性，以及其在高數據速率、遠距離傳輸方麵的潛在應用。 硫係玻璃波導與集成光學器件： 介紹如何利用硫係玻璃製備集成光學波導，用於實現光信號的傳輸、調製、解調等功能。我們將討論硫係玻璃非綫性效應在光開關、光調製器、光梳等器件中的應用。 硫係玻璃在紅外自由空間光通信中的角色： 探討硫係玻璃在構建紅外透鏡、窗口、濾波器等光學元件方麵的應用，以及它們如何提高自由空間光通信係統的性能和魯棒性。 第七章：硫係玻璃在紅外成像與顯示中的應用 紅外成像技術在夜視、安防、醫療診斷、工業檢測等領域扮演著越來越重要的角色。本章將重點介紹硫係玻璃在紅外成像與顯示器件中的貢獻。 硫係玻璃在紅外鏡頭中的應用： 討論硫係玻璃作為紅外鏡頭材料的優勢，例如其寬透射範圍、高摺射率和可調的色散特性，能夠製造齣高質量、緊湊型的紅外鏡頭。 硫係玻璃在紅外顯示器中的潛力： 介紹基於硫係玻璃的紅外發光材料（如量子點、納米晶體）與光學波導的結閤，以及它們在構建新型紅外顯示技術中的可能性。 硫係玻璃在紅外光譜儀與傳感器陣列中的作用： 分析硫係玻璃作為光譜儀窗口、濾波器基底以及傳感器陣列封裝材料的優勢，如何提高其整體性能和可靠性。 第八章：硫係玻璃在其他新興光子器件中的探索 除瞭上述主要應用領域，硫係玻璃在更廣泛的光子學領域也展現齣巨大的潛力。本章將介紹一些正在興起和探索中的應用： 硫係玻璃在光存儲領域的應用： 討論基於硫係玻璃相變材料的光存儲技術，以及其在高密度、快速讀寫方麵的優勢。 硫係玻璃在光計算與量子信息處理中的應用： 探索硫係玻璃材料在實現光子集成電路、量子光源、量子存儲器等方麵的可能性。 硫係玻璃在生物醫學成像與傳感中的應用： 介紹硫係玻璃在生物兼容性、生物標記以及其在內窺鏡、顯微鏡等設備中的應用前景。 第九章：硫係玻璃光子器件的未來展望與挑戰 本章將對硫係玻璃及其光子器件的未來發展進行展望。我們將總結當前技術麵臨的挑戰，例如材料成本、大規模製備、長期穩定性以及與其他技術的集成問題。同時，我們將探討未來可能的研究方嚮，包括新型硫係玻璃成分的設計、先進的製備和加工技術、器件性能的進一步提升以及跨學科的閤作。本書將通過對這些挑戰的深入分析和對未來趨勢的預測，激勵讀者在硫係玻璃這一充滿活力的領域進行進一步的研究和創新。 結論 《紅外硫係玻璃及其光子器件》一書旨在為讀者提供一個全麵、深入的視角，理解硫係玻璃的獨特屬性，以及它們如何驅動紅外光學和光子器件領域的發展。通過對材料科學、物理學和工程學的交叉融閤，本書將為科研人員、工程師以及相關領域的學生提供寶貴的參考和指導，共同推動硫係玻璃及其光子器件技術的進步，為解決當今社會麵臨的各種技術挑戰貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對光電材料充滿熱情的在讀博士生，《紅外硫係玻璃及其光子器件》這本書聽起來就像是為我量身定做的。我的研究方嚮與紅外光譜學和新型功能材料息息相關，而硫係玻璃因其獨特的紅外透過性和可調的光學特性，一直是我的重點關注對象。我非常期待這本書能深入剖析不同組分硫係玻璃的結構-性能關係，特彆是它們如何影響材料的紅外吸收、透過、非綫性光學效應以及熱穩定性等關鍵參數。此外，書中對於如何將這些玻璃材料巧妙地集成到各種光子器件中，例如微透鏡陣列、光柵、波導以及各種傳感器，如果有詳細的設計原理、製造工藝和性能評估方法，那將對我現有的研究課題有極大的幫助。我希望能從這本書中學習到最新的研究成果和前沿的技術動態，並從中汲取靈感，為我的博士論文研究找到新的突破口，最終能夠為紅外光子器件領域的發展貢獻自己的微薄之力。

評分☆☆☆☆☆

我是一名物理學專業的本科生，最近在為我的畢業設計搜集資料，無意中看到瞭《紅外硫係玻璃及其光子器件》這本書。我對光學和材料物理都有濃厚的興趣，特彆是那些能夠改變我們感知世界方式的新材料。書名中的“紅外”和“硫係玻璃”對我來說是全新的概念，聽起來充滿瞭探索的魅力。我希望能在這本書中瞭解到，為什麼玻璃這種我們日常生活中常見的材料，在添加到硫元素後，會展現齣如此特彆的紅外特性，以及這些特性是如何被科學傢們利用來製造齣各種神奇的光子器件的。如果書中能用通俗易懂的語言解釋一些基礎的物理原理，並配以清晰的圖示和實例，那就太棒瞭。我期待能在這本書的幫助下，初步建立起對紅外硫係玻璃及其光子器件的基本認知，瞭解它們在科學研究和實際應用中的意義，這對我未來選擇繼續深造的方嚮也會有很大的啓發作用。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期關注科技前沿報道的普通讀者，《紅外硫係玻璃及其光子器件》這本書的書名就極具吸引力。雖然我並非專業人士，但“紅外”這個詞總讓人聯想到夜視、熱成像等高科技應用，而“硫係玻璃”則帶著一絲神秘感，讓我好奇它到底是什麼樣的材料。我特彆希望能從書中瞭解到，這些特殊的玻璃材料是如何被發明齣來的，它們擁有哪些神奇的屬性，能夠讓紅外光透過，從而實現我們看不到的世界的“看見”。書中如果能以相對易懂的方式，介紹一些利用這些玻璃製造齣來的光子器件，比如它們如何應用於醫療診斷、安防監控、天文學觀測，或者甚至是我們日常生活中可能遇到的新産品，都會讓我覺得非常有趣。我希望這本書能像一本科普讀物，用生動的故事和形象的比喻，帶領我走進這個全新的科技領域，讓我感受到科學的魅力和人類智慧的結晶，並對未來的科技發展産生更深的期待。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名是《紅外硫係玻璃及其光子器件》，但我目前對紅外技術還不是特彆瞭解，所以還沒能細緻地拜讀。不過，僅僅從書名就能感受到這是一本內容深度和廣度都相當可觀的學術專著。我個人對材料科學領域一直抱有濃厚的興趣，尤其是那些能夠引領技術革新的前沿材料。紅外硫係玻璃聽起來就充滿瞭神秘感，它似乎隱藏著許多不為人知的特性，等待著被科學傢們發掘和利用。想象一下，這些玻璃材料如何在看不見的紅外光譜中大顯身手，為我們的生活帶來怎樣的變革？是更精準的探測技術，還是更高效的通信方式？這些都讓我充滿瞭好奇。這本書的齣現，無疑為像我這樣的初學者提供瞭一個係統瞭解這一新興領域的絕佳機會。我期待著書中能有詳實的理論基礎介紹，清晰的實驗數據展示，以及對未來應用前景的深入探討。希望它能像一盞明燈，照亮我通往紅外光子器件領域的道路，讓我能更快地掌握這門核心技術，並從中獲得啓發，思考自己未來可能的貢獻方嚮。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在光學工程領域工作的工程師，近期我的團隊正在探索開發新的紅外光學元件，因此《紅外硫係玻璃及其光子器件》這本書引起瞭我的極大關注。雖然我還沒來得及深入閱讀，但僅從目錄和摘要來看，這本書似乎涵蓋瞭從基礎的玻璃製備工藝、材料性能錶徵，到各種先進的光子器件設計、製造和應用等多個維度。這對於我們工程師來說，無疑是一份非常寶貴的參考資料。我們特彆希望能從中找到關於新型硫係玻璃在低損耗、高摺射率等方麵的最新進展，以及它們在紅外探測器、紅外成像係統、光縴通信等方麵的具體應用案例和技術挑戰。如果書中能提供一些實際的設計指南、仿真方法或者實驗數據分析的範例，那將對我們項目的推進産生立竿見影的效果。期待這本書能夠為我們提供解決當前技術難題的思路，並激發我們在材料選擇和器件設計上的創新靈感，幫助我們早日攻剋難關，推齣性能更優越的紅外産品。