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全光纖超短脈衝激光器的工作機理及實驗研究

為了解決激光 雷 射 分別的問題，作者段利娜 這樣論述：

本書主要研究了全光纖鎖模雷射器中諧振腔設計與鎖模脈衝特性之間的關係，系統地探索了被動鎖模光纖雷射器中傳統孤子、展寬脈衝、自相似孤子、耗散孤子這四種脈衝的形成機理、理論模型、雷射器色散分佈特點、實現方法、脈衝時域和頻域的特性和能量級別，以及高能量脈衝的實驗方法，不同鎖模技術的實現方法和特點。並討論了多種新型可飽和吸收體材料在全光纖鎖模雷射器中的應用，進而提出了全新的吸收體器件的製作方法。   通過色散分佈的合理控制，分別在不同類型的光纖雷射器中實現了鎖模輸出，包含傳統孤子、展寬脈衝、耗散孤子，並系統分析和研究了各種脈衝的形成機理和表現特性、光纖雷射器的結構和設計準則。 段利娜

，博士，講師。畢業於中國科學院西安光學精密機械研究所，主要研究方向光纖超短脈衝雷射器實現的技術方案。 1緒論（1） 1.1引言（1） 1.2超短脈衝光纖雷射器的發展歷史和趨勢（2） 1.3光纖雷射器與固體雷射器的優缺點比較（4） 1.4全書概述（4） 1.5本書的結構安排（5） 2基於不同色散的鎖模脈衝及其特性（8） 2.1諧振腔的縱模（8） 2.2諧振控的鎖模（9） 2.3光纖雷射器實現鎖模的主要方法（11） 2.3.1主動鎖模（12） 2.3.2被動鎖模（12） 2.4被動鎖模光纖雷射器中基於不同色散的鎖模脈衝及其特性（16） 2.4.1傳統孤

子（17） 2.4.2展寬脈衝（19） 2.4.3自相似脈衝（22） 2.4.4耗散孤子（24） 2.5光纖雷射器的摻雜類型及特性（28） 2.5.1摻稀土元素光纖雷射器的分類（29） 2.5.2超短脈衝光纖雷射器的幾種常見腔型（33） 2.6本章小結（34） 3負色散光纖雷射器中耗散孤子諧振研究（36） 3.1引言（36） 3.2非線性偏振旋轉鎖模機理（36） 3.3雷射器中的多脈衝現象（38） 3.4耗散孤子諧振理論（42） 3.5正色散諧振腔中耗散孤子諧振的實驗結果及討論（46） 3.6負色散諧振腔中耗散孤子諧振的實驗結果及討論（49） 3.6.1實驗設計（

49） 3.6.2實驗結果和分析（49） 3.6.3實驗意義和不足之處（52） 3.7負色散雷射器中其他常見現象（53） 3.7.1低色散與大負色散鎖模雷射器的性能比較（53） 3.7.2負色散雷射器中的納秒脈衝及其特性（57） 3.8本章小結（62） 4基於碳納米管材料的全光纖鎖模雷射器（63） 4.1引言（63） 4.2碳納米管的可飽和吸收特性（64） 4.3碳納米管可飽和吸收體器件的製作及性能測試（67） 4.4實驗設計與結果分析（70） 4.4.1實驗設計（70） 4.4.2實驗結果與分析（71） 4.5理論模擬（73） 4.6石墨烯類材料在超快雷射器中的

應用（76） 4.6.1氧化石墨烯性能測試及吸收體器件的製作（76） 4.6.2實驗設計（78） 4.6.3實驗結果和討論（78） 4.7本章小結（81） 5基於倐逝波技術的鎖模方法研究（82） 5.1引言（82） 5.2光纖中的倐逝場（83） 5.3基於Microfiber-based Bi2Te3 SA的鎖模脈衝雷射器（84） 5.3.1基於Microfiber-based Bi2Te3 SA的製作和特性測量（85） 5.3.2實驗設計（87） 5.3.3實驗結果與分析（88） 5.4基於DF-based MoS2 SA的鎖模脈衝雷射器（90） 5.4.1基於DF

MoS2 SA器件的製作和特性測量（91） 5.4.2實驗設計（91） 5.4.3實驗結果與分析（93） 5.5本章小結（96） 6基於雲母為襯底的新型可飽和吸收體器件的製作及其在光纖雷射器 中的應用（97） 6.1引言（97） 6.2雲母材料的特性及應用介紹（97） 6.3基於雲母為襯底的新型可飽和吸收體器件的製作方法（101） 6.3.1氟晶雲母片襯底的製備（102） 6.3.2氟晶雲母片上生長可飽和吸收體材料的過程（103） 6.3.3固定附著有可飽和吸收體材料的氟晶雲母片的過程（104） 6.4基於雲母為襯底的新型可飽和吸收體器件的全光纖鎖模實驗（105） 6

.4.1實驗設計（105） 6.4.2實驗結果（106） 6.5本章小結（107） 7總結和展望（109） 7.1總結（109） 7.2展望（110） 參考文獻（112）

激光 雷 射 分別進入發燒排行的影片

結合Breath Figure 週期性液滴透鏡之奈米雷射直寫加工技術

為了解決激光 雷 射 分別的問題，作者黃彬勝 這樣論述：

　本研究為利用液滴透鏡輔助奈秒雷射於矽基板上加工奈米結構。開發的技術重點是利用Breath Figure法生成的高分子薄膜微孔模板，並在此模板上浸潤甘油來形成微米尺度之液態透鏡陣列，做為雷射二次聚焦之透鏡，再結合雷射熔融基板材料形成微奈米結構的製造技術。　　在Breath Figure製作上，將Polystyrene、Polymethylmethacrylate與甲苯混合成高分子溶液，透過甲苯高揮發特性以帶走基板表面熱能，使環境中水分子冷凝於基板表面，待溶液蒸發完畢形成高分子微孔薄膜。本論文使用Dip Coating方式測試兩種拉升速度，900 mm/min與400 mm/min，以製作所需

之微孔薄膜。其所形成之微孔孔徑在拉升速度900 mm/min時介於 1.2 μm 至 3.8 μm之間，400 mm/min則是介於1 μm 至3.6 μm之間，而孔洞剖面為橢圓狀，在拉升速度900與400 mm/min膜厚分別為1.5、1.2 μm。　　接著於微孔孔洞內浸潤甘油形成甘油透鏡，將雷射光經由甘油透鏡二次聚焦達到熔融矽基板。在本研究中探討不同雷射功率與不同掃描間距對於所加工出結構之影響。其結果顯示在雷射以掃描間距20 μm、正離焦4.8 mm、雷射功率密度介於1.63×107~1.74×107 W/cm2能加工出矽微奈米結構，經由量測得知微峰結構直徑介於1.1~1.4 μm之間。在

拉升速度400 mm/min所加工出來的結構高度介於20~160 nm，而在拉升速度900 mm/min結構高度介於20~130 nm。

現代分析測試技術及實驗

為了解決激光 雷 射 分別的問題，作者孟哲 這樣論述：

《現代分析測試技術及實驗》共4個部分19章，光學分析部分包括:紫外-可見吸收光譜、紅外光譜、分子熒光和磷光光譜、激光拉曼光譜、核磁共振波譜、X射線分析;色譜分析部分包括:氣相色譜、高效液相色譜、離子色譜、毛細管電泳、質譜;電子顯微分析部分包括:掃描電鏡和透射電鏡;綜合熱分析部分包括熱重法和差熱分析。每種分析儀器分別安排2魨3個實驗，每個實驗反映了該類儀器某一重要功能或某一重要應用，通過實驗使學生對該類儀器的主要功能和應用有一個比較全面的了解。通過該課程的理論學習和實驗練習，使學生能夠熟悉一些大型精密儀器測試流程和方法，既鍛煉了學生的動手能力，又培養了學生髮現問題、分析問題和解決問題的基本能力，

為學生今後的生產實踐和科學研究打下良好的基礎。 本教材適合高等院校化學類專業理論教學及實驗教學使用。 孟哲，寧夏大學化學化工學院教授，攻讀研究生學位期間的方向：納米材料的製備及應用。攻讀博士學位期間的研究方向：功能化磁性材料的製備應用於樣品預處理，熟練掌握超高效液相色譜-三重四極桿質譜超高效液相色譜-四極桿-飛行時間質譜等聯用技術前在研及結項課題：國家自然科學基金項目(21768003)寧夏自然科學基金項目(NZ16036)。 第一部分光學分析 第 1 章 光學分析概述1 1.1　電磁輻射的性質 2 1.1.1　電磁波的波動性和微粒性

2 1.1.2　電磁波譜 4 1.2　光學分析法的分類 4 第 2 章 紫外-可見吸收光譜法6 2.1　引言 6 2.2　紫外-可見吸收光譜的原理 6 2.2.1　朗伯-比爾定律 6 2.2.2　有機化合物的紫外-可見吸收光譜 8 2.2.3　無機化合物的紫外-可見吸收光譜 10 2.3　儀器結構與原理 11 2.3.1　單波長分光光度計 11 2.3.2　雙波長分光光度計 12 2.3.3　多通道分光光度計 12 2.4　實驗技術 12 2.4.1　樣品的製備 12 2.4.2　測定條件的選擇 12 2.4.3　參比溶液的選擇 13 2.5　實驗內容 13

2.5.1　差值吸收光光度法測定廢水中的微量苯酚 13 2.5.2　加和法多組分混合物的同時測定 15 2.5.3　雙波長紫外分光光度法測定複方新諾明的主要成分 16 第 3 章 紅外光譜分析法 19 3.1　引言 19 3.2　紅外吸收的原理 19 3.2.1　產生紅外吸收的條件 20 3.2.2　分子的振動類型 20 3.2.3　紅外光譜及其表示方法 22 3.2.4　紅外光譜與分子結構的關係 23 3.3　傅裡葉變換紅外光譜儀 25 3.3.1　儀器的工作原理 26 3.3.2　儀器的主要部件 27 3.4　實驗技術 29 3.4.1　固體樣品制樣 29

3.4.2　液體樣品制樣 29 3.4.3　氣體樣品制樣 29 3.4.4　紅外光譜圖的解析 29 3.5　實驗內容 30 3.5.1　液體、固體樣品紅外光譜的測定及有機化合物中官能團的確認 30 3.5.2　苯甲酸及其未知物的紅外光譜測定 32 3.5.3　紅外光譜法定量測定苯酚類羥基 35 第 4 章 分子螢光和磷光光譜法 37 4.1　引言 37 4.2　分子螢光和磷光的原理 38 4.2.1　分子螢光和磷光的產生 38 4.2.2　螢光量子產率 39 4.2.3　激發光譜和發射光譜 39 4.2.4　螢光與分子結構的關係 40 4.3　儀器結構與原理

41 4.4　實驗技術 42 4.4.1　同步掃描技術 42 4.4.2　三維光譜 43 4.5　實驗內容43 4.5.1　螢光分析法測定水楊酸含量 43 4.5.2　螢光法測定複合維生素中維生素B2 的含量 44 4.5.3　螢光法測定硫酸奎寧的含量 46 第 5 章 鐳射拉曼光譜法 49 5.1　引言 49 5.2　拉曼光譜的基本原理 49 5.2.1　光的瑞利散射 49 5.2.2　拉曼散射 50 5.2.3　產生拉曼光譜線的條件 51 5.2.4　拉曼光譜圖 51 5.2.5　拉曼光譜和紅外光譜的關係 52 5.3　拉曼光譜儀的結構與原理 52 5.

3.1　雷射器 53 5.3.2　樣品室 53 5.3.3　雙單色儀 53 5.3.4　光電檢測器 54 5.4　實驗內容 54 5.4.1　有機酸的拉曼光譜測定 54 5.4.2　無機化合物的拉曼光譜測定 57 第 6 章 核磁共振波譜法 59 6.1　引言 59 6.2　核磁共振吸收原理及應用 60 6.2.1　原子核的自旋及迴旋 60 6.2.2　核磁共振與核磁弛豫 61 6.2.3　化學位移的測量 63 6.2.4　影響化學位移的因素 65 6.2.5　化學位移與結構的關係 67 6.2.6　自旋裂分與耦合常數 68 6.3　儀器結構與原理 70 6

.3.1　磁鐵和磁場掃描發生器 70 6.3.2　探頭 71 6.3.3　掃描發生器 71 6.3.4　射頻振盪器 71 6.3.5　射頻接收器 71 6.3.6　記錄處理系統 71 6.4　實驗技術 71 6.4.1　樣品製備 71 6.4.2　標準參考樣品 72 6.4.3　圖譜解析 72 6.5　實驗內容 73 6.5.1　純化合物1H NMR核磁共振譜及結構鑒定 73 6.5.2　13C NMR的常規核磁共振譜與定量譜的測定 76 6.5.3　薄荷醇核磁共振1H1 NMR的結構鑒定 77 第 7 章 X射線分析法 80 7.1　引言 80 7.2　X射

線的產生 81 7.2.1　X射線光譜 82 7.2.2　X射線的性質及其與物質的相互作用 84 7.3　多晶X射線衍射的原理 86 7.3.1　單晶體對X射線的衍射 87 7.3.2　晶體產生X射線衍射的條件 87 7.3.3　多晶體和粉末材料衍射方法 89 7.4　X射線衍射儀 90 7.4.1　X射線發生器 91 7.4.2　測角儀的光路系統 92 7.4.3　X射線強度測量記錄系統 93 7.4.4　衍射儀控制及資料獲取分析系統 93 7.5　實驗技術 94 7.5.1　樣品製備94 7.5.2　實驗參數選擇 95 7.5.3　原始資料的初步處理 95

7.5.4　衍射強度的測量 95 7.5.5　檢索與匹配 95 7.6　實驗內容 96 7.6.1　YAG粉末的物相分析 96 7.6.2　Fe3O4納米粒子的製備及物相表徵 98 參考文獻 100 第二部分 色譜分析 第 8 章 色譜法概述 104 8.1　色譜分離分析法的發展 104 8.2　色譜分析法的分類 105 8.2.1　按兩相的狀態分類 105 8.2.2　按色譜分離機理分類 105 8.2.3　按固定相的性質分類 105 8.3　色譜分離分析基本理論 106 8.3.1　基本術語 106 8.3.2　塔板理論及柱效 107 8.3.3　理論塔板

數與分離度的關係 108 8.3.4　速率理論及色譜峰展寬 108 第 9 章 氣相色譜法 112 9.1　引言 112 9.2　氣相色譜法基本原理 113 9.2.1　氣相色譜的塔板理論 113 9.2.2　氣相色譜的速率理論 114 9.3　儀器的結構及原理 115 9.3.1　氣路及進樣系統 116 9.3.2　分離系統 116 9.3.3　檢測系統 116 9.3.4　記錄和溫控系統 119 9.4　實驗技術 119 9.4.1　氣相色譜柱的材料、類型 119 9.4.2　載氣種類和流速 120 9.4.3　汽化室溫度的選擇 121 9.4.4　程式升

溫 121 9.4.5　檢測器的選擇 121 9.5　實驗內容 121 9.5.1　酒精飲料中醇醛類成分的測定 121 9.5.2　甲基化衍生化氣相色譜法測定硝基苯酚 123 9.5.3　毛細管氣相色譜分析測定白酒中酯類 124 第 10 章 高效液相色譜法 126 10.1　引言 126 10.2　高效液相色譜法基本原理 126 10.2.1　高效液相色譜的速率理論 127 10.2.2　高效液相色譜分析法的類型129 10.3　儀器結構與原理 130 10.3.1　高壓輸液系統 130 10.3.2　進樣系統 131 10.3.3　分離系統 131 10.3

.4　檢測系統 131 10.4　實驗技術 132 10.4.1　溶劑處理技術 132 10.4.2　分離方式的選擇 132 10.5　實驗內容 133 10.5.1　果汁中有機酸的分離及定性、定量分析 133 10.5.2　高效液相色譜法檢測食品中蘇丹紅染料（GB/T 19681—2005） 135 10.5.3　飲料中添加劑苯甲酸鈉、山梨酸鉀、糖精鈉的測定 138 第 11 章 離子色譜法 140 11.1　引言 140 11.2　離子色譜法原理 141 11.2.1　離子交換色譜 141 11.2.2　離子排斥色譜 142 11.2.3　離子對色譜 143

11.3　儀器結構與原理 144 11.3.1　離子交換劑 145 11.3.2　電導檢測器 147 11.4　實驗技術 148 11.4.1　溶液的配製 148 11.4.2　流動相的選擇 149 11.4.3　定性分析方法 149 11.4.4　定量分析方法 149 11.5　實驗內容 149 11.5.1　天然礦泉水中F- 、Cl- 、NO-3和SO2-4的測定 149 11.5.2　啤酒中一價陽離子的定量分析 151 11.5.3　離子排斥色譜分離/抑制型電導檢測分析葡萄酒中有機酸 152 第 12 章 毛細管電泳分離分析法 155 12.1　引言 155

12.2　毛細管電泳分離的基本原理 156 12.2.1　電泳156 12.2.2　電滲流 156 12.2.3　電滲流的速度和流型 157 12.2.4　影響電滲流的因素 158 12.3　毛細管電泳法的分離模式 158 12.3.1　毛細管區帶電泳 158 12.3.2　毛細管膠束電動色譜 159 12.3.3　毛細管凝膠電泳 160 12.3.4　毛細管等電聚焦 160 12.3.5　毛細管等速電泳 160 12.3.6　毛細管電色譜 160 12.4　儀器的結構 160 12.4.1　高壓電源 161 12.4.2　毛細管及其溫度控制 161 12.4.

3　進樣系統 161 12.4.4　檢測器 162 12.5　實驗技術 163 12.5.1　毛細管電泳的基本操作 163 12.5.2　毛細管內壁塗層 163 12.6　實驗內容 164 12.6.1　有機化合物的毛細管區帶電泳分析 164 12.6.2　藥物有效成分的毛細管膠束電動色譜分離和定量 165 12.6.3　芳香族化合物的毛細管電色譜分離分析 166

自適應複合式感測調光器模組之應用研究

為了解決激光 雷 射 分別的問題，作者莊宏寬 這樣論述：

本論文針對調光器的多方應用，使用微控制器(microcontroller , MCU)整合環境光感測器(ambient light sensor)及雷射飛時測距技術(laser time-of-flight , LTF)，設計出自適應複合式感測調光器模組，利用環境光感測器偵測目前的環境光照度，並即時回授給控制單元，由控制單元對燈光進行控制。另外也為因應各個使用者的亮度適應問題，系統能夠對現有輸出的亮度進行多段微調，使其達到最適合使用者的亮度。雷射飛時測距使用在對於使用者的偵測，藉由飛時測距技術判斷使用者位置與模組的距離，並回授給主控制單元進行判別並執行相關動作。總結，調光方式選擇以最適合控制

的脈波寬度調變(pulse-width modulation , PWM)進行調光，並整合以上主要技術來達到對使用者視力的保護及電力耗損的控制。本論文對自適應感測調光模組的應用做出動作原理的分析以及設計考量，並實現電路驗證，最後分別對數位望遠鏡顯示調光以及護眼檯燈的應用進行實驗與討論。