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| 編輯推薦： |
《激光玻璃及应用》一书，由国际著名的激光玻璃研发中心中国科学院上海光学精密机械研究所胡丽丽研究员及团队撰写而成。该团队完成的大尺寸激光钕玻璃批量制备关键技术项目，荣获2016年度上海市技术发明奖特等奖和2017年度国家技术发明奖二等奖。
《激光玻璃及应用》一书，荣获2019年度国家科学技术学术著作出版基金资助出版。其将是世界范围内首部全面、系统地介绍高功率激光钕玻璃与其他各类激光玻璃，从研究历史到专业基础知识、从分类设计到性能和应用、从制备工艺到性能检测有关知识的专业书籍。著作特点如下：
1.具有专注性与专业性的特点。专门围绕固体激光器用激光玻璃，从基础理论、专业设计、制备工艺到实际应用做了全面、系统的归纳和整理。
2.具有*性的特点。为世界上*部完全围绕激光玻璃来撰写的专业书籍；另外，世界上*应用于激光惯性约束核聚变装置的激光材料是大尺寸磷酸盐激光钕玻璃。作为惯性约束装置*主要的元件，与高功率磷酸盐钕玻璃相关的设计、性能、工艺及检测等都在本书内做了首次详细介绍。
3.本书的架构安排及写作，学术性与实用性并重。基础理论部分的内容可为未来激光玻璃研究提供理论指导，工艺技术及测试手
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| 內容簡介： |
激光玻璃具有可以制成大尺寸、光学均匀性好、成本较低、生产效率较高等特点,是高功率激光装置不可或缺的核心材料,尤其是在实现清洁能源应用的激光聚变装置中更具不可替代的重要性。《激光玻璃及应用》一书，将是世界首部系统介绍激光玻璃的研究历史到专业基础知识、分类设计到性能和应用、制备工艺到性能检测的专业书籍,学术价值较大。
全书共分为11章。第1～第6章以高功率激光钕玻璃为主,介绍了国内外激光钕玻璃和钕玻璃激光器的发展历程,激光钕玻璃品种、光学光谱性能和物理化学及表面性质,激光钕玻璃的制备工艺和性能检测。第7～第11章介绍了近年来快速发展的超强超快激光器和重复频率激光器应用的新型激光钕玻璃的性能和应用,其他类型的激光玻璃如激光铒玻璃、激光镱玻璃、掺铥和掺钬激光玻璃的研究现状和应用,激光玻璃的性能设计方法、未来研发和应用展望等。本书主要参考资料是以国际著名的激光玻璃研发机构中国科学院上海光学精密机械研究所为主发表的与激光玻璃相关的科研论文、著作及内部资料
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| 關於作者： |
胡丽丽，女，汉族，中共党员，研究生学历，工学博士。现任中国科学院上海光学精密机械研究所研究员、博士生导师，中国硅酸盐学会特种玻璃分会理事长，上海市稀土学会副理事长，上海市硅酸盐学会副理事长。长期从事发光和激光玻璃及特种光纤研究。主要研究领域包括玻璃成分、发光性能与结构关系、掺稀土石英玻璃及光纤发光和激光性能、新型激光玻璃、大尺寸激光钕玻璃制备工艺技术。
承担过包括国家自然科学基金、863计划、中国科学院重要方向性项目、国家重大科技专项在内的多项科研项目。领导团队成功开发了新型低非线性N41型磷酸盐激光钕玻璃、激光铒玻璃、大尺寸磷酸盐激光钕玻璃的连续熔炼成套工艺技术和装备，自主研发了我国神光系列装置的全部大尺寸激光钕玻璃，满足国家重大战略需求。作为第一完成人带领团队获得上海市2016年度技术发明奖特等奖一项、2017年度国家技术发明奖二等奖一项。本人及与他人合作发表SCI期刊论文455篇，授权专利48项。参与过专著《光子学玻璃及应用》（上海科学技术出版社）的编写。获评2000年度全国先进女职工；获2000年度上海市杰出职业女性称号；2005年度获中国科学院第二届十大杰出妇女荣誉称号；获2017年度全国三八红旗手称号。2007、2012、2017年分别当选为上海市第十三、十四、十五届人大代表。2019年度当选第十六届上海市科技精英。
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| 目錄：
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第1章 激光钕玻璃与钕玻璃激光器
1.1 激光钕玻璃及其发展历程
1.1.1 国外激光钕玻璃的成分、品种及光谱性质研究
1.1.2 中国激光钕玻璃的成分、品种及光谱性质研究
1.1.3 激光钕玻璃的制备工艺研究与发展
1.2 钕玻璃激光器及其发展历程
1.2.1 钕玻璃激光器的特点
1.2.2 高峰值功率钕玻璃激光器
1.2.3 高平均功率钕玻璃激光器
1.2.4 超强超短激光器
主要参考文献
第2章 激光钕玻璃的光谱性质
2.1 Nd3 离子光谱理论
2.1.1 Nd3 离子能级结构和光谱
2.1.2 JuddOfelt理论和光谱参数计算
2.1.3 无辐射跃迁和能量传递
2.1.4 吸收截面和受激发射截面
2.2 Nd3 离子在不同玻璃基质中的光谱特性
2.2.1 Nd3 离子掺杂硅酸盐激光玻璃
2.2.2 Nd3 离子掺杂硼酸盐激光玻璃
2.2.3 Nd3 离子掺杂重金属氧化物激光玻璃
2.2.4 Nd3 离子掺杂卤化物激光玻璃
2.2.5 Nd3 离子掺杂氟磷酸盐激光玻璃
2.2.6 Nd3 离子掺杂磷酸盐激光玻璃
主要参考文献
第3章 磷酸盐玻璃的结构和性质
3.1 磷酸盐玻璃的结构
3.1.1 磷酸盐玻璃的网络结构
3.1.2 磷酸盐玻璃中网络修饰体与磷氧四面体之间的连接
3.1.3 磷酸盐玻璃的Raman和FTIR研究
3.2 磷酸盐激光玻璃的光学性质
3.2.1 磷酸盐激光玻璃的折射率
3.2.2 磷酸盐激光玻璃的非线性折射率
3.2.3 磷酸盐激光玻璃的光学质量
3.3 磷酸盐激光玻璃的热学性质
3.3.1 磷酸盐激光玻璃的黏度
3.3.2 磷酸盐激光玻璃的析晶特性
3.4 磷酸盐激光玻璃的高功率激光损伤特性
3.5 磷酸盐激光钕玻璃的表面性质
3.5.1 磷酸盐激光钕玻璃的表面
3.5.2 磷酸盐激光钕玻璃的亚表面
3.5.3 磷酸盐激光钕玻璃的表面改性及应用
主要参考文献
第4章 磷酸盐激光钕玻璃的熔制和退火工艺
4.1 激光玻璃熔制工艺的特殊性
4.1.1 除杂质
4.1.2 除羟基
4.1.3 除铂金
4.2 激光玻璃的坩埚熔炼工艺
4.2.1 激光玻璃的预熔炼
4.2.2 激光玻璃的精炼（除气泡和除条纹）
4.2.3 激光玻璃的成型
4.3 激光玻璃的连续熔炼
4.3.1 激光玻璃连续熔炼的优点
4.3.2 激光玻璃连续熔炼的关键技术
4.3.3 连续熔炼激光玻璃的性能
4.4 磷酸盐激光钕玻璃的退火工艺
4.4.1 玻璃的结构弛豫
4.4.2 玻璃的退火工艺原理
4.4.3 磷酸盐激光钕玻璃的粗退火工艺
4.4.4 磷酸盐激光钕玻璃的精密退火工艺
主要参考文献
第5章 磷酸盐激光钕玻璃的包边技术
5.1 放大自发辐射和包边
5.1.1 放大自发辐射
5.1.2 激光材料的包边
5.2 磷酸盐激光钕玻璃的包边
5.2.1 包边性能要求
5.2.2 包边剩余反射率
5.2.3 包边附加应力及其影响因素
主要参考文献
第6章 激光钕玻璃检测技术
6.1 光谱与光学性质检测技术
6.1.1 受激发射截面和荧光寿命
6.1.2 激光波长光损耗系数
6.1.3 非线性折射率
6.1.4 热光系数
6.2 Nd3 离子、微量杂质、铂颗粒及羟基光吸收系数检测技术
6.2.1 Nd3 离子和微量杂质离子
6.2.2 铂金颗粒
6.2.3 羟基光吸收系数
6.3 包边检测技术
6.3.1 包边可靠性
6.3.2 包边界面的无损检测
6.3.3 包边剩余反射率
主要参考文献
第7章 新型掺钕激光玻璃
7.1 重频激光器应用的钕玻璃
7.1.1 重频激光器技术发展简介
7.1.2 面向重频激光器应用的钕玻璃研究
7.2 超短脉冲激光器应用的钕玻璃
7.2.1 超短脉冲激光器技术发展简介
7.2.2 超宽带铝酸盐钕玻璃研究
主要参考文献
第8章 掺镱激光玻璃
8.1 Yb3 离子能级结构和光谱特性
8.1.1 Yb3 离子能级结构
8.1.2 Yb3 离子光谱与激光参数
8.1.3 Yb3 离子在不同玻璃中的光谱性质
8.2 掺镱激光玻璃的Stark能级分裂
8.2.1 Yb3 离子Stark分裂与玻璃成分的关系
8.2.2 Yb3 离子Stark分裂与激光性能的关系
8.2.3 基于Stark分裂特性的掺镱玻璃光谱改性
8.3 掺镱玻璃在高功率超短脉冲激光中的应用
主要参考文献
第9章 掺铒激光玻璃
9.1 Er3 离子能级结构和光谱特性
9.1.1 Er3 离子能级结构与光谱参数计算
9.1.2 Er3 离子的激光光谱参数计算
9.2 激光铒玻璃在1.5m激光器上的应用
9.2.1 1.5m激光器的研究及应用
9.2.2 1.5m应用的掺铒激光玻璃研究
9.3 2.7m激光铒玻璃的研究
主要参考文献
第10章 掺铥与掺钬激光玻璃
10.1 Tm3 离子、Ho3 离子能级结构
10.2 掺铥激光玻璃的光谱性质
10.2.1 单掺铥玻璃的光谱特性
10.2.2 共掺含铥玻璃光谱特性
10.3 掺铥玻璃的2m激光输出性能
10.4 掺钬激光玻璃的光谱性质
10.4.1 单掺钬激光玻璃的光谱特性
10.4.2 共掺杂含钬玻璃的光谱特性
10.5 掺钬激光玻璃的激光特性
主要参考文献
第11章 激光玻璃的现代结构研究方法和数理统计模拟
11.1 固态核磁共振在激光玻璃结构与性质研究中的应用
11.1.1 固态核磁共振理论
11.1.2 固体核磁共振在磷酸盐玻璃结构研究中的应用
11.1.3 激光玻璃结构的核磁共振研究及其与光谱的关系
11.2 电子顺磁共振在激光玻璃结构与性质研究中的应用
11.2.1 EPR基本原理
11.2.2 EPR在激光玻璃结构性质研究中的应用
11.3 玻璃成分-结构-性质的数理统计模拟法
11.3.1 玻璃成分-性质关系的常用模拟方法
11.3.2 玻璃的成分-结构-性质模拟法
主要参考文献
关键词索引393
《激光玻璃及应用》彩图
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| 內容試閱：
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自1960年第一台红宝石激光器问世以来，激光技术在前沿科学研究、工业加工、医疗、太空探索以及日常生活等方面得到了广泛应用。激光材料是激光器的核心元件。按照形态分，激光材料包括固体激光材料、气体激光材料和液体激光材料。固体激光材料从最初的激光晶体、激光玻璃拓展到半导体激光材料、激光晶体和激光玻璃三大类。
玻璃是一种非晶态物质，具有无序微观结构，因此玻璃表现出许多不同于晶体的特性。自19世纪80年代德国的Abbe和Schott发明光学玻璃以来，玻璃开始作为重要的光传输物质在光学仪器上得到应用。在光学玻璃的基础上，激光玻璃逐渐发展起来。1961年美国的Snitzer发明了激光钕玻璃，即在钡冕光学玻璃中掺入钕离子的硅酸盐玻璃。美国OwensIllinois公司开发的第一款商业钕玻璃ED-2也是硅酸盐激光钕玻璃。
相比其他固态激光材料，激光玻璃具有光学和光谱性能可调范围宽、制备工艺相对激光晶体简单、较易获得米级大尺寸及微米级光纤尺寸等特点，因此其在激光惯性约束聚变装置、超强超快激光器、激光测距及激光加工领域得到了广泛应用，尤其在以实现百万焦耳级大能量为代表的激光惯性约束聚变装置中，激光钕玻璃发挥了其对激光能量放大的不可替代的核心功能作用。数千片米级尺寸的激光钕玻璃已经成功应用于美国国家点火装置（NIF）、法国兆焦耳装置（LMJ）和中国神光Ⅲ主机装置，并实现了2.15MJ的最高激光输出能量。此外,以石英玻璃为基质的掺铒石英光纤是通信用光纤放大器的核心元件，在信息时代扮演了不可或缺的角色。同样，以石英玻璃为基质的掺镱石英光纤已经广泛应用于高功率光纤激光器。可以说，以玻璃为基质的激光玻璃和激光光纤对激光器及激光技术的发展起到了重要的推动作用，真可谓一代材料、一代器件。
迄今为止，包含激光玻璃专业知识内容的专著有： 中国科学院上海光学精密机械研究所编写的《激光玻璃》（上海人民出版社，1975），干福熹、邓佩珍编著的《激光材料》（上海科学技术出版社，1994），干福熹等著的《光子学玻璃及应用》（上海科学技术出版社，2011），以及姜中宏编著的《新型光功能玻璃》（化学工业出版社，2008）。这四部专著全面阐述了激光材料和新型光电子材料的相关专业知识。其中1975年出版的《激光玻璃》首次介绍了激光玻璃的概况、光谱性质、激光性能和若干性能的检验。40余年来，激光玻璃得到了长足发展，其应用范围也从激光聚变能源拓展到了工业加工和前沿基础研究。因此，有必要全面系统地介绍激光玻璃及其应用的最新进展。
本书首次系统介绍了近20年来中国科学院上海光学精密机械研究所在激光玻璃及应用方面取得的最新研究成果，旨在为从事激光材料和激光技术研究开发的专业技术人员和研究生提供参考。全书共计11章： 第1章系统介绍了迄今为止国内外激光钕玻璃和钕玻璃激光器的发展历程及最新进展；第2、第3章重点阐述了激光钕玻璃品种及光学光谱性能、热学及表面性能；第4~第6章详细介绍了激光钕玻璃的制备工艺包括熔制、退火和包边以及钕玻璃性能检测技术；第7章介绍了面向近年来快速发展的超强超快激光器和重复频率激光器应用的新型激光钕玻璃；第8~第10章介绍了实现1~2m激光的其他激光玻璃，包括激光铒玻璃、激光镱玻璃、掺铥和掺钬激光玻璃的研究现状和应用；第11章介绍了包括固态核磁共振、电子顺磁共振及数理统计在内的激光玻璃成分、结构与性质的现代研究方法。
本书作者来自中国科学院上海光学精密机械研究所。全书由胡丽丽统稿、定稿，张丽艳负责收集书稿和与编写作者、审稿专家联络。具体编写分工如下： 第1章胡丽丽；第2、 10章王欣；第3章任进军、王欣、陈辉宇；第4章唐景平、陈尤阔；第5章孟涛、胡俊江；第6章胡俊江、李顺光、徐永春、温磊、程继萌；第7、 9章何冬兵；第8章张丽艳；第11章任进军、邵冲云、张丽艳。
本书出版后，希望读者特别是从事激光玻璃及应用研究的专家提出建议和不吝指正，使我们今后能更好地改进。
作者
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