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出版者:

作者:Abdel Harith, Mohamed 编

出品人:

页数:154

译者:

出版时间:2009-9

价格:$ 111.87

装帧:

isbn号码:9780735407114

丛书系列:

图书标签:

• Laser applications
• Optics
• Photonics
• Laser technology
• Optical engineering
• Conference proceedings
• Scientific conference
• Physics
• Materials science
• Engineering

激光技术的跨世纪探索与前沿应用：第七届国际激光应用会议论文集 汇聚全球智慧，洞察激光未来 本书籍，《The 7th International Conference on Laser Applications》，收录了第七届国际激光应用会议的最新研究成果与前沿探索。本次会议汇聚了来自世界各地的顶尖科学家、工程师、研究人员以及行业专家，共同深入探讨激光技术在各个领域的最新进展、挑战与未来发展方向。这是一份对激光技术过去、现在与未来进行全面而深刻审视的宝贵文献，旨在推动激光科学与工程的持续创新，并加速其在社会各领域的广泛应用。 一、 基础理论与激光器创新：点燃创新的火种 会议论文集中，对激光器基础理论的深入挖掘与革新性研究占据了重要篇幅。从激光增益介质的分子动力学模拟，到新型量子点激光器、半导体激光器、光纤激光器和自由电子激光器等前沿器件的设计与优化，参会学者们提出了诸多具有突破性的理论模型与实验验证。 新型增益介质与激光工作原理： 论文深入探讨了各种新型增益介质的物理特性，包括稀土离子掺杂晶体、有机染料、量子点以及新型半导体材料等，并对其在不同泵浦方式下的激光输出特性进行了详尽的分析。例如，一些研究聚焦于如何通过精确控制增益介质的微观结构和量子态，以实现更高功率、更短脉冲宽度以及更宽光谱范围的激光输出。对激光腔模型、光束质量、模式竞争以及非线性效应的深入理解，为设计更稳定、高效的激光器提供了理论支撑。 先进激光器架构与技术： 针对不同应用场景的需求，会议展示了多种创新性的激光器架构。包括： 高功率激光器： 针对工业加工、科学研究等领域对高功率的需求，研究人员展示了在光纤激光器、盘状激光器以及多芯片模块化激光器方面的最新进展，重点关注光束质量的保持、热管理以及稳定性。 超快激光器： 锁模激光器、被动锁模激光器以及基于光梳的超快激光器技术得到了广泛关注。论文详细阐述了如何通过优化增益元件、设计新型锁模机制以及利用非线性效应，实现飞秒、阿秒乃至更短脉冲宽度的激光输出，为超快动力学研究、精密加工以及超快光谱学奠定了基础。 可调谐激光器： 各种基于光栅、棱镜、布拉格光栅或自由空间调谐的激光器技术被提出，旨在实现宽范围、高分辨率的光谱调谐，满足光谱分析、光学传感以及通信等领域的需求。 量子级联激光器（QCLs）与量子点激光器（QDLs）： 这些新兴的激光技术因其独特的性能，如可调谐的发射波长、室温工作能力以及高的光电转换效率，受到了广泛关注。论文探讨了其在红外遥感、气体检测、生物成像以及量子信息处理等领域的潜力。 自由电子激光器（FELs）： 对于产生极高亮度、极短波长的相干辐射，FELs是不可或缺的工具。会议中，关于FELs的加速器技术、波荡器设计以及实验进展的报告，预示着其在基础科学研究（如凝聚态物理、化学反应动力学）和材料科学等领域的巨大影响力。 二、 激光与物质相互作用：揭示微观世界的奥秘 激光与物质的相互作用是激光应用的核心，本次会议对这一领域进行了深入的探索，涵盖了从微观粒子到宏观材料的各个层面。 非线性光学效应： 论文深入研究了倍频、三倍频、参量放大、受激拉曼散射、光折变等一系列非线性光学现象。对高强度激光与物质相互作用时产生的复杂现象，如自聚焦、光致电离、多光子吸收以及高次谐波产生等，进行了详尽的理论建模和实验验证。这些研究不仅有助于理解物质在强激光场下的行为，也为实现新型非线性光学器件和高亮度光源奠定了基础。 材料加工与改性： 激光在材料加工领域的应用是本次会议的另一大亮点。论文涵盖了激光精密焊接、切割、钻孔、表面处理、退火、烧蚀以及3D打印等多种技术。 精密加工： 针对微纳加工、半导体制造、医疗器械制造等领域对精度的严苛要求，研究人员提出了基于超快激光、光束整形和精密扫描的先进加工策略，以实现亚微米级的加工精度和极低的表面粗糙度。 增材制造（3D打印）： 激光粉末床熔融（LPBF）、选择性激光烧结（SLS）等激光3D打印技术在金属、陶瓷、聚合物等材料的应用得到了广泛讨论。论文关注点包括工艺参数优化、材料性能提升、多材料打印以及智能化控制。 表面工程： 激光诱导的表面改性，如激光熔覆、激光冲击强化、激光刻蚀等，旨在改善材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性以及功能特性。 等离子体物理与激光聚变： 高强度激光与物质相互作用产生的等离子体是研究核聚变、粒子加速以及天体物理现象的关键。会议论文深入探讨了激光驱动等离子体的产生、演化、加热以及能量耦合机制，并对惯性约束聚变（ICF）等前沿领域的研究进展进行了报告。 三、 激光在各个领域的创新应用：驱动技术革新 激光技术的应用领域日益广泛，本次会议充分展现了激光在以下几个关键领域的突破性进展： 信息与通信技术： 光通信： 激光在光纤通信中的应用是信息时代的基础。论文探讨了高效率、高带宽的光通信器件，如激光器、调制器、探测器以及光放大器。特别关注了相干光通信、多波长复用技术以及下一代光网络架构。 激光雷达（LiDAR）： 激光雷达在自动驾驶、三维测绘、环境监测等领域扮演着越来越重要的角色。会议论文展示了新型扫描机制、脉冲压缩技术、信号处理算法以及固态激光雷达等方面的创新。 全息术与光学存储： 激光在全息成像、光学存储技术（如全息存储）方面也取得了新的进展，为高密度数据存储和三维信息显示提供了新的可能。 生物医学与生命科学： 激光医疗： 激光在外科手术、眼科治疗（如近视矫正）、皮肤病治疗、肿瘤治疗（光动力疗法）以及牙科治疗等方面的应用得到广泛关注。论文探讨了新型激光器在提高治疗精度、降低创伤、优化愈合过程方面的作用。 生物成像与诊断： 激光扫描显微镜（LSM）、共聚焦显微镜、双光子显微镜以及超分辨显微镜等技术，利用激光的高空间分辨率和低损伤特性，极大地推动了对细胞、组织和生物分子的研究。论文还关注了荧光标记、光镊技术以及激光诱导荧光（LIF）在生物医学研究中的应用。 药物输送与基因治疗： 激光在靶向药物输送、基因转染等方面的应用也逐渐兴起，利用激光的精确控制能力，实现对细胞和组织的定向干预。 工业与制造： 精密测量与检测： 激光干涉仪、激光三角测量仪、激光扫描探头等在尺寸测量、形貌检测、表面缺陷检测、流体速度测量等方面展现出优异的性能。 机器人与自动化： 激光在机器人导航、视觉引导、装配以及质量控制等环节发挥着重要作用。 能源与环境： 激光在太阳能电池制造、激光诱导击穿光谱（LIBS）用于环境污染物检测、激光诱导等离子体技术在高效催化等方面的应用也得到了深入探讨。 科学研究与基础物理： 原子分子物理： 激光冷却、激光诱捕、激光光谱学等技术在研究原子分子结构、量子态控制以及量子信息处理方面发挥着核心作用。 天体物理与空间探测： 激光在空间望远镜、遥感探测以及行星探测等领域具有重要应用。 量子信息与量子计算： 激光作为产生、操控和探测量子比特的关键工具，在量子通信、量子计算和量子传感等前沿领域的研究中占据核心地位。 四、 挑战、机遇与未来展望：指引发展方向 除了技术进展的展示，本次会议还深入探讨了激光技术发展所面临的挑战与机遇。 技术挑战： 包括提高激光器的效率、稳定性、可靠性，降低成本，实现更短的脉冲宽度、更宽的波长范围以及更高的功率输出。同时，对激光与物质相互作用机理的更深入理解，以及先进的控制和测量技术也是关键。 应用拓展： 寻找新的、具有颠覆性的激光应用领域，例如在人工智能、生物技术、新能源、先进材料等交叉学科的融合应用。 标准化与安全： 随着激光应用的普及，激光安全标准、行业规范以及人才培养也成为不可忽视的议题。 《The 7th International Conference on Laser Applications》 这本论文集，不仅是对激光技术当前成就的一次全面总结，更是对未来发展方向的一次深度洞察。它汇聚了全球最前沿的思想和最创新的技术，为研究人员、工程师和决策者提供了宝贵的参考信息，必将有力地推动激光科学与工程的进步，并在更广泛的领域激发创新火花，为人类社会的发展和进步贡献激光的力量。

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