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![衰而不败：在变老的路上，变得更好 [日]畑村洋太郎](//img.megbook.hk/upload/mall/productImages/25/27/9787111777861.jpg)
《
衰而不败：在变老的路上，变得更好 [日]畑村洋太郎
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| 內容簡介： |
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《无机光子材料与光科技》是战略性新兴领域“十四五”高等教育教材体系——“先进功能材料与技术”系列教材之一。本书内容深入浅出，通俗易懂，有助于学生在宏观上掌握无机光子材料种类、性能、制备方法及其在尖端领域中的应用，为未来更深层次的学习和科学研究打下基础。本书共5章。第1章为基础理论，主要介绍光与物质相互作用的过程与基础光学原理，这部分内容在后续学习中也会用到。第2～5章分别介绍光子产生材料、传输材料、探测材料、调变材料的种类、性能、制备方法及其在尖端领域中的应用。本书可作为高等学校材料科学与工程专业大类以及无机非金属材料、光电信息科学与工程（光电器件）、功能材料等细分专业方向本科专业教学使用，也可供科研、产业有关人员参考。
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| 關於作者： |
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周时凤，华南理工大学教授、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，国家重点研发计划项目负责人。于浙江大学获材料科学与工程专业博士学位，先后在香港理工大学、日本北海道大学和日本京都大学等研究机构工作。主要从事玻璃与光纤材料研究，发表SCI论文150多篇。研究结果被OSA（美国光学协会）、MaterialsToday（今日材料）和AAAS（美国科学促进会）等科技媒体亮点报道，两次入选中国激光杂志社“中国光学重要成果”，曾获国际玻璃协会Gottardi奖（全球每年1名，近20年中国唯 一学者代表）和日本陶瓷协会仓田元治奖等。先后主持国家重点研发计划、国家杰出青年科学基金和国家自然科学基金优青等项目。担任国际玻璃协会（ICG）Crystallization&GCs委员、FUNGLASS研究中心国际顾问，J.Am.Ceram.Soc.、J.Ceram.Soc.Jpn和Chin.Opt.Lett.期刊的AssociateEditor或DeputyEditor等。
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| 目錄：
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1光与物质相互作用001
1.1光的物理本质001
1.1.1光的粒子性与波动性001
1.1.2光的电磁理论与麦克斯韦方程组002
1.1.3光波的波函数与光波叠加003
1.2光的特征物理参量及其测量方法006
1.2.1光的强度及其测量方法006
1.2.2光的波长（频率）及其测量方法007
1.2.3光波的波矢及其测量方法008
1.2.4光的偏振及其测量方法008
1.3光与物质相互作用的过程009
1.3.1光的反射009
1.3.2光的折射011
1.3.3光的散射013
1.3.4光的衍射015
1.3.5光的吸收015
1.3.6光的发射018
1.3.7光与物质的非线性相互作用020
习题020
2无机光子产生材料021
2.1激光原理021
2.1.1原子发光机理及光的自发辐射与受激辐射021
2.1.2激光的产生024
2.2激光晶体030
2.2.1激光晶体的定义030
2.2.2激光晶体的制备方法031
2.2.3常见的激光晶体033
2.3激光陶瓷038
2.3.1激光陶瓷的定义038
2.3.2激光陶瓷透明性的影响因素039
2.3.3激光陶瓷的优势040
2.3.4激光陶瓷的制备方法041
2.3.5常见的激光陶瓷045
2.4激光玻璃048
2.4.1激光玻璃的定义048
2.4.2激光玻璃的制备049
2.4.3激光玻璃的分类051
2.5激光半导体053
2.5.1半导体激光器的工作原理053
2.5.2激光半导体的制备054
2.5.3激光半导体的分类056
2.6激光及光放大的应用060
2.6.1精细激光加工060
2.6.2精细外科手术060
2.6.3激光核聚变061
2.6.4引力波探测062
2.6.5飞秒物理/化学062
2.6.6通信光放大063
习题063
3无机光子传输材料064
3.1光子传输的基本原理064
3.1.1光在空间中的传输原理065
3.1.2光在波导中的传输原理066
3.2空间光子传输材料071
3.2.1反射镜材料071
3.2.2透镜材料073
3.2.3光栅078
3.3光波导传输材料079
3.3.1平面光波导材料079
3.3.2光纤材料081
3.4无机光子传输材料的应用087
3.4.1天文观测087
3.4.2光学隐身089
3.4.3光纤通信090
3.4.4航空航天091
3.4.5生物医疗092
3.4.6驱动与能源094
习题095
4无机光子探测材料096
4.1光子探测的基本原理096
4.1.1光电效应096
4.1.2光热效应107
4.2两类无机光子探测材料116
4.2.1基于光电效应的无机光子探测材料116
4.2.2基于光热效应的无机光子探测材料126
4.3无机光子探测材料的应用132
4.3.1图像记录与传感133
4.3.2红外热成像134
4.3.3激光雷达136
4.3.4深空激光通信138
4.3.5激光非视域成像140
4.3.6光信息感知142
习题143
5无机光子调变材料144
5.1非线性光学效应144
5.1.1二阶非线性效应144
5.1.2三阶非线性效应147
5.2非线性晶体149
5.3非线性玻璃154
5.3.1二阶非线性玻璃154
5.3.2三阶非线性玻璃156
5.4非线性低维材料157
5.4.1非线性低维材料的特性158
5.4.2常见的非线性低维材料159
5.5无机光子调变材料的应用161
5.5.1天文钠导星161
5.5.2拉曼光纤光放大162
5.5.3深紫外光刻162
5.5.4三维三基色立体显示163
5.5.5动态激光防护163
5.5.6超短脉冲激光的产生163
5.5.7超短光脉冲脉宽测量164
习题165
参考文献166
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| 內容試閱：
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无机光子材料指可以实现光子产生、传输、探测、调变的无机材料，是光科技必不可少的材料基础。自20世纪50年代以来，科学家们研制了大批新型无机光子材料，并催生了一系列重要的先进光科技，如激光技术、光纤通信技术和激光加工技术。上述光科技在宇宙深空探测、激光武器、精密芯片加工等国家战略性领域发挥着不可替代的作用。新型无机光子材料作为先进光科技的基础，其战略性地位日益凸显。新时代材料科学与工程专业的本科学生作为国家战略性新兴材料研发领域的后备人才，在其本科阶段有必要掌握常见新型无机光子材料的类型、特点、制备方法及应用场景。但目前有关无机光子材料的专业知识大多散落在不同专业性教材的部分章节中，对各种类型的新型无机光子材料及其性质缺乏系统性的叙述，不利于本科教学的开展以及本科学生系统性掌握相关知识。为了满足本科教学的需求，编者结合自己长期从事新型无机光子材料研究所掌握的领域内最前沿的信息，以及相关本科课程教学过程中所编撰的教学讲义，编著了《无机光子材料与光科技》一书。
本书共分5章。第1章简述光与物质相互作用的过程与基础光学原理；第2章介绍激光的基本产生原理及无机光子产生材料的种类、特点及应用；第3章介绍光子传输的基本原理以及无机光子传输材料的种类、特点及应用；第4章介绍光子探测的基本原理以及无机光子探测材料的种类、特点及应用；第5章介绍非线性光子调变过程以及无机光子调变材料的种类、特点及应用。
本书由周时凤、甘久林、冯旭编著。具体编写分工为华南理工大学的周时凤、冯旭负责第1章、第2章、第5章，甘久林、何永成、刘灏珺负责第3章、第4章；吕时超负责书中插图的绘制。全书由周时凤统稿。
感谢黄宇鹏、韩羿、严剑锋、余卓铭、陈靖飞、谢斌、张润杰对本书第2章部分内容的调研与整理；杨安平、刘路岩、苏斯杰对本书第3章部分内容的调研与整理；罗佳佳、李诺、许胜彬对本书第4章部分内容的调研与整理；谭佳佳、刘子昂、张智浩对本书第5章部分内容的调研与整理。
由于编者时间和水平所限，书中不足之处在所难免，欢迎广大读者批评和指正。
编著者
2024年6月
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