光學(xué)太赫茲輻射源及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用
定 價(jià)：298 元
- 作者：徐德剛 著
- 出版時(shí)間：2021/4/1
- ISBN：9787562864042
- 出 版 社：華東理工大學(xué)出版社
- 中圖法分類：O441.4
- 頁(yè)碼：296
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開(kāi)本：16
本書(shū)內(nèi)容從光學(xué)太赫茲輻射源器件到生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用,覆蓋了各種光學(xué)太赫茲輻射源器件以及太赫茲生物光譜應(yīng)用研究現(xiàn)狀。全書(shū)共七章,1章介紹光學(xué)太赫茲與物質(zhì)相互作用;第2章介紹太赫茲波段非線性晶體;第3章介紹寬帶光學(xué)太赫茲脈沖輻射源;第4章介紹基于參量振蕩技術(shù)的窄帶可調(diào)諧脈沖太赫茲輻射源;第5章介紹基于差頻技術(shù)的可調(diào)諧脈沖太赫茲輻射源;第6章介紹連續(xù)太赫茲輻射源;第7章介紹太赫茲生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。希望通過(guò)介紹光學(xué)太赫茲輻射源的研究及其在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面的研究成果及經(jīng)驗(yàn),為需要了解太赫茲輻射源及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面的讀者或?qū)⒁獜氖略撗芯康目蒲泄ぷ髡咛峁┮欢ǖ膮⒖己徒梃b。
“戰(zhàn)略前沿新技術(shù)——太赫茲出版工程”是華東理工大學(xué)出版社重大學(xué)術(shù)出版項(xiàng)目，得到了中國(guó)科學(xué)院雷嘯霖院士、中國(guó)工程院莊松林院士等國(guó)內(nèi)知名專家學(xué)者的大力支持。
叢書(shū)總主編曹俊誠(chéng)，中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究員，國(guó)家杰出青年基金獲得者（2004）、中科院“百人計(jì)劃”入選者（2009）、國(guó)務(wù)院政府特殊津貼獲得者、國(guó)家科技部重大儀器專項(xiàng)首席科學(xué)家。
叢書(shū)共14分冊(cè)，具體分為太赫茲源、太赫茲探測(cè)及太赫茲應(yīng)用三大部分，闡釋太赫茲測(cè)試過(guò)程中的各種前沿技術(shù)，詳細(xì)介紹太赫茲基礎(chǔ)性能研究以及太赫茲技術(shù)在國(guó)防、安全、通信、醫(yī)療、天文等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用，結(jié)合創(chuàng)作者多年的相關(guān)研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，借鑒和歸納總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者和科研人員的研究成果，是國(guó)內(nèi)首套全面、詳細(xì)介紹太赫茲技術(shù)的原創(chuàng)叢書(shū)，代表了國(guó)內(nèi)一流研究水平，為該領(lǐng)域?qū)I(yè)人員提供關(guān)鍵技術(shù)參考，旨在加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)、推廣和應(yīng)用。
本書(shū)為“戰(zhàn)略前沿新技術(shù)——太赫茲出版工程”04分冊(cè)，全書(shū)采用80克雅質(zhì)紙，彩色印刷。從光學(xué)太赫茲輻射源器件到生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用,覆蓋了各種光學(xué)太赫茲輻射源器件以及太赫茲生物光譜應(yīng)用研究現(xiàn)狀。本書(shū)介紹大量光學(xué)太赫茲輻射源的研究及其在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面的研究成果及經(jīng)驗(yàn)，希望本書(shū)能夠?yàn)樾枰私馓掌澼椛湓醇捌渖镝t(yī)學(xué)應(yīng)用方面的讀者或?qū)⒁獜氖略撗芯康目蒲泄ぷ髡咛峁┮欢ǖ膮⒖己徒梃b。
太赫茲波是指頻率為0.1~10THz、位于紅外和微波之間的電磁波,是電子學(xué)向光子學(xué)過(guò)渡的波段。太赫茲輻射源是太赫茲科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中核心關(guān)鍵技術(shù)之一,根據(jù)太赫茲波處于電磁波譜中的位置,太赫茲輻射源可以分為電子學(xué)太赫茲輻射源、光學(xué)太赫茲輻射源以及半導(dǎo)體太赫茲輻射源三大類。光學(xué)太赫茲輻射源主要是基于激光與光電子技術(shù)產(chǎn)生太赫茲波的輻射源,其優(yōu)勢(shì)在于能夠產(chǎn)生整個(gè)太赫茲波譜范圍內(nèi)的太赫茲輻射,同時(shí)具有頻譜寬、常溫下工作等特點(diǎn),這是目前除了自由電子激光器外能夠獲得整個(gè)太赫茲波段輻射源的技術(shù)方法。光學(xué)太赫茲輻射源由于其寬帶輸出、常溫工作、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),在波譜、成像以及檢測(cè)等太赫茲科學(xué)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。太赫茲輻射的能級(jí)與生物分子低頻運(yùn)動(dòng)如分子的振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)以及分子骨架扭動(dòng)的能量有很大的交界,太赫茲技術(shù)可通過(guò)“指紋譜”識(shí)別實(shí)現(xiàn)生物分子表征;太赫茲光譜表征的是分子內(nèi)、分子間的弱相互作用,可用于實(shí)現(xiàn)生物分子相互作用的動(dòng)態(tài)探測(cè);太赫茲波的光子能量相對(duì)較低,具有生物安全性;太赫茲輻射對(duì)水特別敏感,有利于生物體的在體檢測(cè)。因此,太赫茲技術(shù)可作為一種全新獨(dú)特的生物檢測(cè)技術(shù)。
本書(shū)內(nèi)容從光學(xué)太赫茲輻射源器件到生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用,覆蓋了各種光學(xué)太赫茲輻射源器件以及太赫茲生物光譜應(yīng)用研究現(xiàn)狀。本書(shū)共有七章內(nèi)容。1章光學(xué)太赫茲與物質(zhì)相互作用;第2章太赫茲波段非線性晶體;第3章寬帶光學(xué)太赫茲脈沖輻射源;第4章基于參量振蕩技術(shù)的窄帶可調(diào)諧脈沖太赫茲輻射源;第5章基于差頻技術(shù)的可調(diào)諧脈沖太赫茲輻射源;第6章連續(xù)太赫茲輻射源;第7章太赫茲生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。
本書(shū)的工作是作者所在的姚建銓院士團(tuán)隊(duì)近年來(lái)研究工作的總結(jié)。在研究工作中涉及激光與光電子技術(shù)、非線性光學(xué)頻率變換技術(shù)、光譜與成像技術(shù)等知識(shí),作者希望通過(guò)介紹光學(xué)太赫茲輻射源的研究及其在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面的研究成果和經(jīng)驗(yàn),為需要了解太赫茲輻射源及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面的讀者或?qū)⒁獜氖略撗芯康目蒲泄ぷ髡咛峁┮欢ǖ膮⒖己徒梃b。由于作者水平有限,書(shū)中不妥之處在所難免,懇請(qǐng)廣大師生和讀者批評(píng)、指正。
徐德剛，天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院長(zhǎng)聘教授，博士生導(dǎo)師，微光機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（B類）（天津大學(xué)）主任，天津大學(xué)海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副院長(zhǎng)，2013年教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才，天津市131創(chuàng)新型第二層次人才計(jì)劃、天津大學(xué)“北洋青年學(xué)者”。中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)激光技術(shù)專委會(huì)常務(wù)委員，天津市光學(xué)學(xué)會(huì)常務(wù)理事，天津市激光學(xué)會(huì)常務(wù)理事，天津市智能科學(xué)與技術(shù)研究會(huì)理事。
姚建銓，中國(guó)科學(xué)院院士，激光與非線性光學(xué)專家，天津大學(xué)教授，激光與電子研究所所長(zhǎng)，天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院名譽(yù)院長(zhǎng) 。主要從事激光與非線性光學(xué)頻率變換技術(shù)研究，發(fā)展了高功率倍頻激光的理論，發(fā)明的雙軸晶體相位匹配的精確計(jì)算理論，被國(guó)際學(xué)術(shù)界稱為“姚技術(shù)”“姚方法”并廣泛應(yīng)用。
1 光學(xué)太赫茲與物質(zhì)相互作用001
1.1 激光與非線性光學(xué)基本原理003
1.1.1 激光基本原理003
1.1.2 非線性頻率變換技術(shù)004
1.1.3 太赫茲技術(shù)005
1.2 太赫茲與物質(zhì)相互作用特性007
1.2.1 弱場(chǎng)太赫茲與物質(zhì)的相互作用007
1.2.2 強(qiáng)場(chǎng)太赫茲與物質(zhì)的相互作用012
1.3 太赫茲在空間中的準(zhǔn)光傳輸特性017
參考文獻(xiàn)020
2 太赫茲波段非線性晶體023
2.1 無(wú)機(jī)非線性光學(xué)晶體025
2.1.1 LiNbO3晶體025
2.1.2 MgO∶LiNbO3晶體029
2.1.3 KTP晶體030
2.1.4 KTA晶體032
2.1.5 KDP晶體033
2.1.6 GaAs晶體035
2.1.7 GaSe晶體037
2.1.8 ZnGeP2晶體040
2.2 有機(jī)非線性晶體041
2.2.1 DAST晶體042
2.2.2 DSTMS晶體045
2.2.3 DASC晶體047
2.2.4 DASB晶體048
2.2.5 HMQ T和HMQ TMS晶體048
2.2.6 HMB TMS和HMB T晶體050
2.2.7 OH1晶體051
2.2.8 BNA晶體053
003 目錄
參考文獻(xiàn)054
3 寬帶光學(xué)太赫茲脈沖輻射源061
3.1 超快光學(xué)063
3.1.1 飛秒激光器063
3.1.2 太赫茲時(shí)域光譜學(xué)065
3.2 基于光電導(dǎo)的超寬帶太赫茲脈沖輻射源067
3.3 基于光整流的超寬帶太赫茲脈沖輻射源070
3.3.1 光整流產(chǎn)生太赫茲波的基本過(guò)程070
3.3.2 光整流產(chǎn)生太赫茲波的機(jī)理分析070
3.3.3 光整流產(chǎn)生太赫茲波的轉(zhuǎn)換效率073
3.4 強(qiáng)場(chǎng)超寬帶太赫茲脈沖輻射源073
參考文獻(xiàn)075
4 基于參量振蕩技術(shù)的窄帶可調(diào)諧脈沖太赫茲輻射源077
4.1 非線性參量過(guò)程079
4.1.1 拉曼散射過(guò)程081
4.1.2 電磁耦子散射過(guò)程082
4.2 基于受激電磁耦子散射過(guò)程產(chǎn)生太赫茲波的理論研究084
4.2.1 光學(xué)晶格振動(dòng)模的色散084
4.2.2 與晶格振動(dòng)模有關(guān)的三波耦合作用的理論研究087
4.2.3 散射過(guò)程中增益與損耗的理論計(jì)算090
4.3 適合參量振蕩技術(shù)的太赫茲波段非線性晶體093
4.3.1 鈮酸鋰晶體和鉭酸鋰晶體光學(xué)特性簡(jiǎn)介093
4.3.2 鈮酸鋰晶體和鉭酸鋰晶體色散與吸收特性的研究095
4.4 電磁耦子散射過(guò)程中角度相位匹配的數(shù)值模擬101
4.5 電磁耦子散射過(guò)程中太赫茲波增益、吸收特性的數(shù)值模擬104
4.6 基于外腔參量振蕩的脈沖太赫茲波輻射源110
4.6.1 太赫茲波參量源耦合技術(shù)的發(fā)展111
4.6.2 新晶體在太赫茲參量振蕩器中的應(yīng)用115
4.6.3 太赫茲參量振蕩器腔型結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)117
4.6.4 基于內(nèi)腔參量振蕩的脈沖太赫茲輻射源122
4.6.5 其他新型參量振蕩的脈沖太赫茲輻射源127
參考文獻(xiàn)128
5 基于差頻技術(shù)的可調(diào)諧脈沖太赫茲輻射源135
5.1 太赫茲差頻技術(shù)基本原理137
5.2 適合差頻技術(shù)的太赫茲波段非線性晶體149
5.2.1 GaSe晶體149
5.2.2 ZnGeP2晶體150
5.2.3 GaAs晶體151
5.2.4 DAST晶體153
5.3 基于差頻技術(shù)的可調(diào)諧脈沖太赫茲輻射源154
5.4 超寬帶可調(diào)諧脈沖太赫茲輻射源165
5.5 高重頻太赫茲脈沖輻射源176
參考文獻(xiàn)186
6 連續(xù)太赫茲輻射源189
6.1 基于光混頻的連續(xù)太赫茲輻射源191
6.1.1 優(yōu)化天線設(shè)計(jì)192
6.1.2 提高泵浦激光功率197
6.1.3 采用其他襯底材料197
6.2 光泵浦高功率連續(xù)太赫茲輻射源200
參考文獻(xiàn)212
7 太赫茲生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用217
7.1 太赫茲與物質(zhì)相互作用219
7.1.1 太赫茲波與生物組織的相互作用分析219
7.1.2 太赫茲波與生物組織相互作用的介電模型220
7.2 太赫茲波生物光譜與成像特性222
7.2.1 生物組織太赫茲波指紋譜特性222
7.2.2 生物組織太赫茲波段的吸收系數(shù)與折射率225
7.2.3 太赫茲波成像系統(tǒng)229
7.2.4 太赫茲波生物水分含量檢測(cè)原理以及誤差分析234
7.2.5 不同狀態(tài)生物組織太赫茲波成像特性238
7.2.6 環(huán)境參數(shù)對(duì)生物組織太赫茲波檢測(cè)的影響241
7.3 太赫茲在腦外科精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)方面的應(yīng)用242
7.3.1 腦膠質(zhì)瘤的太赫茲?rùn)z測(cè)242
7.3.2 擊打性腦創(chuàng)傷的太赫茲?rùn)z測(cè)247
7.3.3 腦缺血的太赫茲?rùn)z測(cè)254
7.4 太赫茲在細(xì)胞、組織等方面的醫(yī)學(xué)檢測(cè)應(yīng)用255
7.4.1 太赫茲波細(xì)胞檢測(cè)255
7.4.2 太赫茲波生物組織檢測(cè)261
參考文獻(xiàn)265
索引274
書(shū)單推薦
