飛秒激光在前沿技術中的應用 王清月

飛秒激光在前沿技術中的應用 王清月 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

王清月 著
圖書標籤:
  • 飛秒激光
  • 超快光學
  • 激光技術
  • 材料加工
  • 生物醫學
  • 精密製造
  • 光學工程
  • 前沿技術
  • 激光應用
  • 王清月
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店鋪: 典則俊雅圖書專營店
齣版社: 國防工業齣版社
ISBN:9787118103298
商品編碼:29862578125
包裝:平裝-膠訂
齣版時間:2017-03-01

具體描述

  圖書基本信息,請以下列介紹為準
書名飛秒激光在前沿技術中的應用
作者王清月
定價98.00元
ISBN號9787118103298
齣版社防工業齣版社
齣版日期2017-03-01
版次1

  其他參考信息(以實物為準)
裝幀:平裝-膠訂開本:16開重量:0.4
版次:1字數:頁碼:
  插圖

  目錄

  內容提要
王清月編*的《飛秒激光在前沿技術中的應用》介紹飛秒激光技術在前沿領域中的應用。第l章,介紹飛秒激光的基本概念,包括飛秒激光的主要特點、脈衝形成機製以及脈衝的測量手段等。第2章,按照飛秒激光技術的發展曆程,介紹幾種典型的飛秒激光源,包括鈦寶石飛秒激光源、光縴飛秒激光源、光子晶體光縴飛秒激光源、超連續譜飛秒激光源、光學參量飛秒激光源及紫外飛秒激光源等。從第3章開始,介紹飛秒激光在物理、工業、生命科學等領域的典型應用。第3章,介紹飛秒激光在高非綫性光子晶體光縴中實現非綫性頻率變換的應用。第4章,介紹飛秒激光産生超快太赫茲輻射脈衝技術,以及基於該技術的太赫茲時域頻譜學。第5章,介紹飛秒激光與金屬、透明介質、有機物等典型材料的相互作用機製,討論其在材料加工中的突齣特點。第6章,介紹基於飛秒激光的高時間分辨本領與梳狀光譜實現任意長度* 對距離測量的應用。第7章,介紹飛秒激光在生命科學中的應用,包括生物成像、轉基因、細胞手術、分子調控、細胞融閤及組織修復等方嚮。
本書主要麵嚮基於飛秒激光開展研究工作的科研人員,並可作為激光專業研究生教材。

  編輯推薦

  作者介紹

  序言

飛秒激光:解鎖微觀世界的精密工具與前沿科技的驅動力 在科技日新月異的今天,我們對物質世界和生命過程的探索正不斷深入,而這種深入離不開精密儀器的支撐。飛秒激光,這一以其極短脈衝寬度著稱的光學利器,正憑藉其無與倫比的精確性和能量密度,在科學研究和工業應用領域掀起一場深刻的變革。它不僅是觀察和操控微觀世界的強大工具,更是推動眾多前沿技術發展的核心驅動力。 一、 飛秒激光的本質:超越時間尺度的精確性 飛秒,一個極小的單位,一秒的韆兆分之一(10^-15秒)。在這個短暫到令人難以置信的時間尺度內,飛秒激光能夠釋放齣高度集中的能量。這種超短的脈衝意味著其在一個極短的時間內將能量傳遞給目標物質,從而引發一係列特殊的物理和化學過程。 與傳統的連續激光或納秒激光相比,飛秒激光具有以下關鍵優勢: 極高的峰值功率: 盡管脈衝能量可能不高,但由於脈衝持續時間極短,飛秒激光的峰值功率可以達到極高水平,能夠瞬間誘導物質發生非綫性光學效應、電離、甚至等離子體産生。 極小的熱影響區: 極短的脈衝作用時間使得能量在轉移過程中,熱量來不及嚮周圍擴散,因此對材料的熱損傷極小,能夠實現“冷加工”,尤其適用於對熱敏感的材料。 極高的空間精度: 通過精確的光學聚焦,飛秒激光可以在微米甚至納米尺度上進行加工,實現超精細的切割、鑽孔、刻蝕和錶麵改性。 可控的相互作用: 飛秒激光的脈衝特性允許研究人員精確控製其與物質的相互作用過程,例如控製化學反應的發生、觀察超快動力學過程。 正是這些獨特的優勢,使得飛秒激光得以突破傳統加工和觀測的界限,成為現代科學技術不可或缺的一部分。 二、 飛秒激光在材料加工領域的革命性應用 材料的精密加工是許多高科技産業的基石,而飛秒激光的引入,為這一領域帶來瞭前所未有的精度和效率。 超精密微納加工: 飛秒激光可以實現納米級彆的微孔陣列、微流控芯片、微傳感器等精密器件的加工,廣泛應用於微電子、生物醫學、 MEMS(微機電係統)等領域。例如,在半導體製造中,飛秒激光可用於光刻掩模版的高精度加工,提升芯片集成度和性能。 無損切割與鑽孔: 對於玻璃、陶瓷、硬質閤金等難以加工的材料,飛秒激光能夠實現高精度、低應力、邊緣光滑的切割和鑽孔,且幾乎不會産生毛刺或熱變形。這在顯示麵闆、精密光學元件、醫療器械製造等領域尤為重要。 錶麵功能化與改性: 飛秒激光可以精確地改變材料的錶麵形貌和化學成分,賦予材料新的功能。例如,通過飛秒激光誘導的納米結構可以實現超疏水、超親水、抗反射、抗菌等錶麵特性。在光學領域,可以製造高效率的衍射光學元件;在生物醫學領域,可以製備具有細胞粘附或排斥特性的生物相容性錶麵。 3D打印與增材製造: 飛秒激光在一些高端3D打印技術中扮演著關鍵角色。例如,在光固化3D打印中,飛秒激光可以實現極高的分辨率和精度,打印齣結構復雜、細節精美的微小器件,如微型光學器件、微流控通道、生物支架等。 三、 飛秒激光在生命科學與生物醫學的深度滲透 生命科學的探索,本質上是對微觀尺度下復雜分子和細胞活動的理解。飛秒激光以其超快和超精密的特性,為揭示生命奧秘提供瞭強大的工具。 超快動力學過程研究: 飛秒激光能夠以極高的時域分辨率“捕捉”化學反應、光閤作用、蛋白質摺疊、DNA損傷修復等生命過程中轉瞬即逝的分子運動和能量轉移過程。通過“泵浦-探測”技術,研究人員可以實時觀測這些過程的動態演化,從而深入理解其機理。 高精度生物成像: 飛秒激光可以激發熒光分子,並以高信噪比和高分辨率成像。例如,飛秒激光共聚焦顯微鏡、多光子顯微鏡等能夠穿透組織深層,對活體細胞、組織結構進行三維成像,極大地推動瞭神經科學、腫瘤研究、發育生物學等領域的發展。 精準的生物組織操作: 飛秒激光因其低損傷特性,被廣泛應用於眼科手術,如角膜瓣製作、白內障手術等。其高精度可以最大程度地減少對周圍組織的損傷,提高手術的安全性和恢復速度。此外,飛秒激光還在細胞操作、基因治療、藥物遞送等方麵展現齣巨大的潛力。 納米藥物遞送係統: 飛秒激光可以用於製造或激活納米藥物載體,實現對藥物的精確釋放控製,提高治療效率並降低副作用。例如,利用飛秒激光引發藥物納米顆粒的局部融化或破裂,將藥物精準遞送到病竈部位。 四、 飛秒激光在基礎科學研究中的前沿探索 除瞭在具體應用領域展現齣強大的實力,飛秒激光更是推動基礎科學研究不斷突破的關鍵驅動力。 非綫性光學研究: 飛秒激光的超高強度能夠誘導材料産生顯著的非綫性光學效應,如自聚焦、二次諧波産生、參量過程等。對這些效應的研究,不僅有助於理解物質與強光相互作用的基本規律,也為開發新型光學器件和信息處理技術提供瞭理論基礎。 阿秒脈衝的産生與應用: 通過飛秒激光與物質的相互作用,可以産生持續時間更短的阿秒(10^-18秒)脈衝。阿秒脈衝是目前人類能夠産生的最短時間尺度的脈衝,它使得科學傢能夠觀測電子在原子和分子中的運動,進一步探索量子世界的奧秘,並為開發超快電子學和阿秒光譜學奠定基礎。 高能量密度物理: 飛秒激光可以産生極高的能量密度,模擬極端物理條件,如恒星內部、核爆炸等。通過對激光等離子體相互作用的研究,科學傢可以探索物質在極端條件下的狀態,為聚變能源、天體物理等研究提供新的視角。 量子信息與量子計算: 飛秒激光在量子信息領域也發揮著重要作用,例如用於産生和操控量子糾纏態,為構建量子計算機和量子通信係統提供技術支持。 五、 飛秒激光技術的未來展望 隨著技術的不斷進步,飛秒激光器正朝著更高功率、更短脈衝、更寬波段、更優化的集成化方嚮發展。未來,我們可以期待飛秒激光在以下方麵帶來更激動人心的突破: 更廣泛的工業化應用: 隨著成本的降低和性能的提升,飛秒激光將在汽車製造、航空航天、精密儀器等更多工業領域實現規模化應用。 個性化精準醫療: 飛秒激光在手術、診斷、藥物治療等方麵的應用將更加深入,為實現個性化、精準化的醫療提供強大支撐。 新能源技術: 飛秒激光在太陽能電池、新型電池材料的製備和改性方麵有望發揮關鍵作用。 基礎科學的持續探索: 飛秒激光將繼續作為探索物質世界和生命本質的“超級顯微鏡”和“精密手術刀”,不斷推動基礎科學的邊界。 飛秒激光,這一以時間為尺度的精密工具,正以其強大的能量和卓越的精度,重塑著我們對世界的認知,驅動著前沿技術的不斷嚮前發展。它不僅僅是一束光,更是開啓未來無限可能的一把鑰匙。

用戶評價

評分

當我看到《飛秒激光在前沿技術中的應用》這本書時,我的第一反應是,這正是我一直在尋找的那種能夠點亮科技前沿視野的讀物。我不是一個科學傢,但我是一個熱衷於瞭解科學如何影響世界的人。飛秒激光,這個詞匯本身就帶有一種極緻的精密度和能量感,讓我好奇它能在哪些方麵“改變遊戲規則”。我尤其關注書中對飛秒激光在傳統製造和新興製造領域的革新作用的闡述,比如在航空航天、汽車製造等對材料性能要求極高的行業中,飛秒激光是否能夠實現更優化的加工工藝,製造齣更輕、更強、更耐用的部件。另外,我對於飛秒激光在能源領域的應用也充滿期待,例如在太陽能電池的製造、新型儲能器件的開發等方麵,它是否能夠帶來突破性的進展。我希望這本書能以一種引人入勝的方式,帶我進入飛秒激光的世界,理解它的科學原理,更重要的是,讓我看到它如何被巧妙地運用到各種令人驚嘆的前沿技術中,為人類社會的進步貢獻力量,從而拓寬我的技術認知邊界。

評分

當我看到《飛秒激光在前沿技術中的應用》這本書時,我的目光立刻被其標題所吸引。我一直對那些能夠推動人類社會進步、引領科技革新的前沿技術領域抱有極大的熱情。飛秒激光,這個以極短時間尺度著稱的技術,在我看來,仿佛蘊藏著無限的能量和精密度,能夠在微觀世界中創造齣宏觀的奇跡。我非常期待書中能夠詳細闡述飛秒激光在先進製造領域的應用,例如其在精密光學元件製造、微納器件加工,以及航空航天、半導體等高精尖産業中的重要作用。同時,我也對飛秒激光在生物科學和醫學領域的應用前景充滿好奇,例如它是否能夠幫助我們實現更精細的細胞成像、更高效的基因編輯,或者是在癌癥治療、再生醫學等方麵帶來突破性的進展?這本書,對我而言,不僅是一次知識的汲取,更是一次對未來科技圖景的展望,讓我得以窺見飛秒激光如何以前所未有的方式,重塑著我們所處的科技時代。

評分

這本書的標題《飛秒激光在前沿技術中的應用》立刻吸引瞭我,因為它觸及瞭我一直以來對尖端科學技術發展的好奇心。作為一名對科學傳播和技術進步有著濃厚興趣的普通讀者,我常常渴望能夠深入瞭解那些正在塑造我們未來的關鍵技術。飛秒激光,這個詞匯本身就充滿瞭神秘感和力量感,讓我對它在各個領域的潛在應用充滿瞭遐想。我特彆希望能從書中瞭解到飛秒激光是如何在材料科學領域引發變革的,比如它在新型納米材料的製備、超硬材料的加工、以及功能性錶麵結構的構建等方麵是否扮演著關鍵角色。同時,我也對飛秒激光在光電子學和信息技術領域的應用前景感到興奮,例如它是否能夠推動更高速的光通信、更強大的數據存儲技術,甚至是在量子計算領域發揮重要作用。這本書為我提供瞭一個極好的機會,去係統性地理解飛秒激光的獨特性能,並一窺它如何驅動著從基礎研究到産業應用的廣泛突破,從而讓我更清晰地認識到這項技術對未來社會發展的重要意義。

評分

《飛秒激光在前沿技術中的應用》這個書名,對於任何一個對科技發展趨勢保持關注的人來說,都具有極強的吸引力。我本人一直對那些能夠驅動未來社會變革的尖端技術有著濃厚的興趣,而飛秒激光無疑是其中一個引人注目的領域。我尤其期待書中能夠深入探討飛秒激光在新能源技術中的應用,例如其在高效太陽能電池的製造、新型儲能材料的開發,或者在核聚變等前沿能源研究中的潛在作用。此外,我對飛秒激光在信息技術領域的突破也充滿期待,比如它是否能夠為下一代光通信、超高密度數據存儲,乃至是新型計算架構的發展提供關鍵技術支持?我希望這本書能夠以一種清晰、係統的方式,為我揭示飛秒激光技術的原理、發展曆程,以及它如何在眾多高科技領域扮演著“賦能者”的角色,從而讓我更全麵地理解這項技術對人類未來社會的影響。

評分

這本書以其引人入勝的標題——《飛秒激光在前沿技術中的應用》——瞬間抓住瞭我對科技前沿的好奇心。雖然我本人並非直接從事與飛秒激光相關的研究,但長期以來,我對那些能夠改變化學、物理、材料科學甚至生物醫學格局的尖端技術始終抱有濃厚興趣。這本書的齣現,仿佛為我打開瞭一扇通往未知領域的大門,讓我得以窺探那些肉眼無法捕捉,但卻在微觀世界中産生巨大影響的物理現象。我尤其期待書中能夠深入淺齣地解釋飛秒激光的核心原理,比如它為何能夠實現如此短暫而強大的脈衝,以及這種短暫性如何賦予其獨特的應用潛力。書中關於其在材料加工方麵的應用,例如超精密切割、錶麵改性,或是其在精密製造中的角色,是我非常感興趣的部分。此外,我對飛秒激光在生物成像、藥物遞送以及癌癥治療等領域的突破性進展也充滿瞭期待。這本書的作者王清月,其名字本身就帶有一種嚴謹而深刻的學術氣息,讓我相信她能為讀者帶來一場關於飛秒激光技術發展的深度巡禮,從基礎理論到前沿實踐,一一剖析,並描繪齣它在未來科技藍圖中扮演的關鍵角色,希望能從中學習到前沿知識,拓展我的科技視野,甚至激發我在其他領域的思考。

評分

《飛秒激光在前沿技術中的應用》這本書,僅僅從書名就足以點燃我對科技前沿探索的熱情。我是一名對科學理論和技術實踐充滿好奇心的業餘研究者,總是在尋找能夠啓發我思考、拓展我視野的讀物。飛秒激光,這個時間尺度上的“極緻”,讓我著迷,我渴望理解它所蘊含的巨大能量和精密度如何被轉化為實際的應用。書中提及的“前沿技術”,更是讓我聯想到一係列令人振奮的領域,比如在醫療健康方麵,飛秒激光是否能夠實現更微創、更精準的手術,或者在疾病診斷和藥物研發方麵帶來新的突破?在環境保護方麵,它是否能夠被用於汙染物的處理,或者開發更高效的清潔能源技術?我希望這本書能為我揭示飛秒激光在這些看似遙不可及的前沿領域中,是如何一步步從理論走嚮現實,並最終改變我們對世界的認知和改造能力,讓我能夠更深刻地理解科技創新是如何驅動社會進步的。

評分

這本書的標題——《飛秒激光在前沿技術中的應用》——仿佛一顆引力波,瞬間將我這個對科技發展有著強烈求知欲的讀者吸引過來。我並非該領域的專業人士,但長期以來,我一直對那些能夠顛覆現有認知、開啓全新可能性的尖端技術抱有深深的迷戀。飛秒激光,這個以極短時間尺度為特徵的技術,讓我好奇它究竟擁有怎樣的“魔法”,能夠在如此短暫的瞬間産生如此巨大的影響。我特彆期待書中能夠詳細闡述飛秒激光在精密製造領域的應用,例如其在微納加工、3D打印,甚至是航空航天部件的製造中,如何實現前所未有的精度和效率。此外,我對飛秒激光在生物醫藥領域,如細胞顯微成像、組織工程、以及個性化醫療等方麵的應用也充滿瞭憧憬。這本書,在我看來,不僅是一本技術介紹,更像是一扇窗戶,讓我得以窺見未來科技發展的冰山一角,並理解這項技術是如何在默默地推動著人類文明的進步。

評分

這本書的書名——《飛秒激光在前沿技術中的應用》——無疑精準地擊中瞭那些對高科技發展脈搏保持敏銳神經的讀者。我是一位對新興科技充滿好奇心的技術愛好者,尤其對那些能夠從根本上改變我們生産、生活和認知方式的技術領域抱有濃厚的興趣。飛秒激光,這個聽起來就充滿未來感的詞匯,立刻吸引瞭我。我迫切地想瞭解,這種以極短時間尺度運行的激光技術,究竟是如何在材料加工、生物醫學、信息科學等多個前沿領域展現其強大的生命力的。我尤其期待書中能夠深入剖析飛秒激光在超精密製造中的角色,例如在微電子、半導體製造中的精密刻蝕和鍵閤技術,這對於提升器件性能和 miniaturization 至關重要。同時,我對飛秒激光在生物領域的應用也充滿瞭想象,例如其在基因編輯、細胞成像、以及微創手術中的潛力。這本書似乎為我提供瞭一個絕佳的機會,去係統性地瞭解飛秒激光技術的原理、發展現狀以及未來的發展趨勢,並且能讓我從更宏觀的視角理解它如何賦能和驅動著人類在科技探索道路上的不斷前進。

評分

作為一名對前沿科技發展趨勢有著持續關注的普通讀者,我總是尋找那些能夠清晰解釋復雜科學概念,並展示其實際應用價值的書籍。而《飛秒激光在前沿技術中的應用》這本書,光是書名就勾起瞭我極大的探求欲。我印象中,激光技術早已滲透到我們生活的方方麵麵,從條形碼掃描到光縴通信,但“飛秒”這個時間尺度,卻給我一種更加神秘和高級的感覺。我非常好奇,如此短暫的脈衝是如何被創造和控製的,以及這種“瞬間”的力量究竟能帶來怎樣的顛覆性改變。書中提及的“前沿技術”,讓我聯想到許多令人激動的前景,比如在醫藥領域,是否能夠實現更精準的診斷和治療?在材料科學領域,是否能夠創造齣前所未有的新型材料?在信息技術領域,又是否能開啓新的數據存儲或傳輸方式?我對書中關於飛秒激光在超精密製造、微納加工,乃至量子計算等領域的應用描述充滿瞭期待。我希望這本書能夠用通俗易懂的語言,為我這樣的非專業讀者揭示飛秒激光背後的科學原理,並詳細闡述它在推動各個前沿技術領域發展中所扮演的關鍵角色,甚至能讓我理解一些正在發生的、對未來社會有深遠影響的科技革命。

評分

當我翻開《飛秒激光在前沿技術中的應用》這本書時,我的內心充滿瞭對未知探索的渴望。作為一名對科技進步充滿熱情,但非專業背景的讀者,我總是被那些能夠解釋復雜科學概念,並展示其如何改變世界的書籍所吸引。飛秒激光,這個時間上的“極緻”,在我看來,本身就蘊含著無限的潛能。我迫切地想知道,在材料科學領域,飛秒激光是如何實現對物質進行前所未有的精密加工,從而製造齣新型高性能材料的?它是否能夠幫助我們突破傳統製造的瓶頸,實現更精細、更復雜的結構設計?在生物醫學領域,飛秒激光又扮演著怎樣的角色?它是否能夠用於更精準的疾病診斷、更微創的治療方案,甚至是在再生醫學領域展現齣驚人的潛力?我希望這本書能夠以一種深入淺齣的方式,帶領我走進飛秒激光的世界,理解其核心原理,並深刻體會它在各個前沿技術領域所帶來的革命性影響,從而為我的科技認知打開新的維度。

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