飞秒激光在前沿技术中的应用

第1章 飞秒激光的基本概念和基本知识1.1 飞秒激光的特点1.2 飞秒激光脉冲是如何形成的1.3 各种物理机制对脉冲宽度的影响1.3.1 增益的滤波作用1.3.2 谐振腔的选模作用1.3.3 自相位调制效应的加宽光谱作用1.3.4 色散对脉冲的影响1.4 超短脉冲激光测量技术1.4.1 强度相关函数1.4.2 双光子荧光法1.4.3 二阶强度光学相关器1.4.4 相干光学相关器1.4.5 单次脉冲光学相关器参考文献 第2章 典型飞秒激光源2.1 钛宝石飞秒激光源2.1.1 钛宝石飞秒激光器2.1.2 钛宝石飞秒激光放大器2.2 光纤飞秒激光源2.2.1 非线性偏振旋转锁模光纤激光器2.2.2 孤子锁模光纤激光器2.2.3 自相似锁模光纤激光器2.3 光子晶体光纤飞秒激光源2.3.1 光子晶体光纤飞秒激光器2.3.2 光子晶体光纤飞秒激光放大系统2.4 其他飞秒激光源2.4.1 超连续谱飞秒激光源2.4.2 光学参量飞秒激光源2.4.3 紫外飞秒激光源参考文献 第3章 光子晶体光纤飞秒激光频率变换技术3.1 光子晶体光纤的典型结构及其特性3.1.1 无截止单模特性3.1.2 可控的色散特性3.1.3 可设计的非线性特性3.1.4 高双折射率特性3.1.5 带隙特性3.2 光子晶体光纤的种类和制作方法3.2.1 全内反射型光子晶体光纤3.2.2 带隙型光子晶体光纤3.2.3 光子晶体光纤的拉制方法3.3 高非线性光子晶体光纤及频率上转换3.3.1 偏振控制的频率上转换3.3.2 模式控制的频率上转换3.3.3 多芯光子晶体光纤中的频率上转换3.3.4 光子带隙型光子晶体光纤中的频率变换参考文献 第4章 超快太赫兹辐射脉冲的产生与太赫兹时域频谱学4.1 泵浦一探测技术及太赫兹时域频谱技术4.1.1 泵浦一探测技术4.1.2 太赫兹时域频谱技术4.2 超快太赫兹辐射脉冲的产生及探测4.2.1 电磁辐射方程4.2.2 基于光电导天线的超短太赫兹辐射脉冲的产生及探测4.2.3 光学整流产生超短脉冲太赫兹辐射及其探测4.3 高功率超快太赫兹辐射脉冲4.3.1 大口径光电导天线太赫兹辐射源4.3.2 高效、高功率超快太赫兹辐射脉冲源4.3.3 电子加速器产生超快太赫兹辐射4.3.4 基于气体等离子体的超快太赫兹辐射源4.3.5 物质与强太赫兹辐射的相互作用4.4 超快太赫兹辐射脉冲操控技术4.4.1 太赫兹辐射脉冲的中心频谱调谐技术4.4.2 脉冲整形及编码4.4.3 标准的太赫兹时域频谱实验系统4.4.4 小波域太赫兹时域频谱技术4.4.5 光学泵浦一太赫兹探测太赫兹时域频谱技术4.4.6 太赫兹泵浦一太赫兹探测太赫兹时域频谱技术4.4.7 太赫兹泵浦一光学探测太赫兹时域频谱技术参考文献 第5章 飞秒激光微纳加工技术5.1 飞秒激光与金属相互作用5.1.1 双温度方程5.1.2 改进的双温度方程5.1.3 双温度方程与流体力学方程组5.1.4 飞秒激光加工金属孔5.1.5 飞秒激光金属表面改性-5.2 飞秒激光与透明介质相互作用5.2.1 飞秒激光与透明介质相互作用的理论模型5.2.2 飞秒激光直写波导5.2.3 飞秒激光直写微流体管道5.2.4 飞秒激光全息法制造三维微纳结构5.2.5 飞秒激光表面织构技术5.2.6 飞秒激光与半导体相互作用中的非热熔化5.3 飞秒激光与有机物相互作用5.3.1 紫外激光烧蚀有机物的原理5.3.2 真空紫外激光烧蚀有机物的原理5.3.3 近红外激光烧蚀有机物面临的困难5.3.4 中红外激光共振烧蚀有机物的理论和实验研究5.3.5 激光推进轻型飞行器5.4 多脉冲效应5.4.1 多脉冲的理论5.4.2 高重复频率飞秒脉冲在直写波导领域中的应用5.4.3 高重复频率飞秒脉冲在激光微焊接领域中的应用5.5 氛围的影响5.5.1 水的击穿与超临界水的产生5.5.2 冲击波法纳米化5.5.3 超临界状态的产生及其应用参考文献 第6章 基于飞秒激光的精密测距技术6.1 激光测距概述6.1.1 脉冲飞行时间距离测量6.1.2 基于光波干涉的距离测量6.1.3 激光测距的定标问题6.1.4 现有的高精度、大量程的激光绝对距离测量方案比较6.2 飞秒激光测距原理6.2.1 飞秒激光的时间一频率特性6.2.2 飞秒激光的飞行时间测距理论6.2.3 飞秒激光的飞行时间与光波干涉相结合的测距理论6.2.4 基于飞秒激光的啁啾脉冲激光雷达6.3 基于飞秒激光的任意长度绝对距离测量技术6.3.1 基于飞秒激光的微尺度、高精度位移测量6.3.2 千米尺度、纳米分辨率的飞秒激光飞行时间绝对距离测量6.3.3 基于双飞秒激光频率梳的高速、高分辨率绝对距离测量6.4 飞秒激光任意长度绝对距离测量在卫星编队飞行中的应用6.4.1 基于卫星编队飞行的合成孔径空间探测器6.4.2 基于光学干涉仪的引力波探测器参考文献 第7章 基于飞秒激光的生物光子学7.1 基于飞秒激光技术的生物成像7.1.1 非线性成像理论7.1.2 多光子荧光成像7.1.3 谐波成像7.1.4 相干反斯托克斯拉曼散射成像7.1.5 受激辐射耗尽超分辨率显微成像7.2 飞秒激光光镊及转基因技术7.2.1 飞秒激光光镊7.2.2 飞秒激光转基因7.2.3 飞秒激光转基因在基因工程上的应用7.3 飞秒激光细胞手术及分子调控7.3.1 飞秒激光对细胞的精确手术7.3.2 飞秒激光对于神经的精确手术以及神经再生7.3.3 飞秒激光对细胞内钙离子的调控7.3.4 飞秒激光对于细胞内活性氧自由基簇的调控7.4 飞秒激光细胞融合及组织修复7.4.1 飞秒激光对细胞的融合7.4.2 飞秒激光外科手术7.4.3 基于飞秒激光的光动力治疗 参考文献