透明激光陶瓷

第1章緒論
1．1基本概念
1．1．1透明
1．1．2激光
1．1．3陶瓷
1．1．4陶瓷組成描述
1．2陶瓷起源
1．2．1由陶到瓷的演變
1．2．2“陶瓷”術(shù)語的形成
1．3傳統(tǒng)陶瓷
1．3．1結(jié)構(gòu)陶瓷
1．3．2功能陶瓷
1．3．3復(fù)合陶瓷
1．4透明化探索
1．4．1透明陶瓷化的意義
1．4．2Lucalox陶瓷的發(fā)明
1．4．3透明陶瓷
1．4．4透明激光陶瓷的發(fā)展
1．5透明激光陶瓷
1．5．1單組分透明激光陶瓷
1．5．2多組分透明激光陶瓷
1．5．3復(fù)合透明激光陶瓷
參考文獻(xiàn)
第2章物理化學(xué)性質(zhì)
2．1激光離子與能級(jí)躍遷
2．1．1發(fā)光中心與能級(jí)躍遷
2．1．2激光的激發(fā)、發(fā)射與退激
2．1．3激光離子
2．1．4可調(diào)諧激光器
 
 
2．2晶體場效應(yīng)
2．2．1晶體場與能級(jí)簡介
2．2．2晶體場畸形效應(yīng)與光譜展寬
2．2．3多中心發(fā)射與光色調(diào)控
2．3能帶與基質(zhì)效應(yīng)
2．3．1發(fā)光的能帶機(jī)制
2．3．2激光的基質(zhì)效應(yīng)
2．3．3陶瓷制備過程的影響
2．3．4發(fā)光的尺寸與摻雜缺陷效應(yīng)
2．4光散射與光吸收
2．4．1陶瓷中的光散射
2．4．2晶界與雙折射
2．4．3吸收、泵浦與量子虧損
2．4．4散射與吸收性能評價(jià)
2．4．5影響陶瓷透明性的因素
2．5熱性質(zhì)
2．5．1激光材料的溫度場和熱效應(yīng)
2．5．2內(nèi)廩散熱和外源冷卻
2．5．3陶瓷熱傳導(dǎo)
2．5．4面向熱傳導(dǎo)的陶瓷幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2．6激光能級(jí)系統(tǒng)
2．6．1激光能級(jí)系統(tǒng)簡介
2．6．2粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的建立
2．6．3三能級(jí)系統(tǒng)
2．6．4四能級(jí)系統(tǒng)
2．6．5能級(jí)系統(tǒng)的調(diào)控
2．6．6陶瓷多晶結(jié)構(gòu)的微擾影響
2．7激光性能參數(shù)
2．7．1激光光束性能參數(shù)
2．7．2激光光束模式與改變
2．7．3激光材料的性能評價(jià)與陶瓷影響
參考文獻(xiàn)
第3章制備技術(shù)和工藝
3．1粉體制備與預(yù)處理
3．1．1粉體內(nèi)廩性能
3．1．2粉體制備
3．1．3粉體預(yù)處理
3．2素坯成型與預(yù)處理
3．2．1素坯的影響
3．2．2素坯成型
3．2．3素坯預(yù)處理
3．3燒結(jié)
3．3．1燒結(jié)熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)
3．3．2塑性形變與壓強(qiáng)的影響
3．3．3氣孔的排除
3．3．4燒結(jié)技術(shù)
3．3．5燒結(jié)助劑
3．3．6特殊燒結(jié)： 鍵合、陶瓷化與單晶化
3．4后處理與加工
3．4．1后處理需求與技術(shù)
3．4．2激光光學(xué)級(jí)加工與表征
參考文獻(xiàn)
第4章測試表征方法
4．1組成與結(jié)構(gòu)
4．1．1物相與晶體結(jié)構(gòu)
4．1．2組成元素與基團(tuán)
4．1．3表面分析
4．1．4組分均勻性及其測試
4．2粉體形貌
4．2．1外形與粒徑分布
4．2．2比表面與團(tuán)聚
4．3陶瓷微結(jié)構(gòu)
4．3．1密度與致密度
4．3．2顯微成像
4．3．3三維微結(jié)構(gòu)
4．4陶瓷光學(xué)質(zhì)量
4．4．1光的透過與散射
4．4．2散射點(diǎn)成像
4．4．3折射率測試
4．4．4激光光束質(zhì)量對比法
4．5離子能級(jí)躍遷
4．5．1吸收與激發(fā)光譜
4．5．2發(fā)射光譜
4．5．3衰減壽命譜
4．5．4瞬態(tài)吸收光譜
4．5．5現(xiàn)場吸收光譜
4．5．6其他光譜與衍生分析技術(shù)
4．6陶瓷熱性質(zhì)與熱成像
4．6．1陶瓷熱性質(zhì)
4．6．2組分均勻性的熱成像
4．7激光性能
4．7．1激光輸出性能
4．7．2激光光束質(zhì)量
參考文獻(xiàn)
第5章材料設(shè)計(jì)與性能預(yù)測
5．1引言
5．1．1試錯(cuò)法的金格瑞評價(jià)及其弊端
5．1．2材料設(shè)計(jì)與性能預(yù)測簡介
5．1．3透明激光陶瓷與多尺度模型
5．1．4關(guān)于本章的一些說明
5．2陶瓷組成與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5．2．1相圖計(jì)算
5．2．2性原理與新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5．2．3介觀結(jié)構(gòu)與陶瓷制備動(dòng)力學(xué)模擬
5．2．4基于化學(xué)鍵理論的激光性能改進(jìn)
5．3光譜計(jì)算與預(yù)測
5．3．1基質(zhì)吸收光譜
5．3．2擬合法預(yù)測離子光譜
5．3．3從頭法預(yù)測離子光譜
5．3．4光譜計(jì)算與預(yù)測在能量轉(zhuǎn)換中的地位和作用
5．4激光光學(xué)參數(shù)計(jì)算
5．4．1JO參數(shù)
5．4．2吸收截面、受激發(fā)射截面、增益截面和激光性能參數(shù)
5．4．3理論折射率、反射率和透射率
5．4．4量子效率
5．5熱傳導(dǎo)與熱沖擊模擬
5．5．1有限元法簡介
5．5．2熱傳導(dǎo)模擬
5．5．3熱沖擊模擬
5．6材料失效預(yù)測
5．6．1失效的評價(jià)與預(yù)測方法
5．6．2陶瓷失效預(yù)測
參考文獻(xiàn)
第6章透明激光陶瓷的應(yīng)用
6．1大功率固體激光器
6．1．1激光武器
6．1．2核聚變點(diǎn)火裝置
6．2激光照明
6．2．1傳統(tǒng)LED的問題
6．2．2定向照明與投影
6．3磁光隔離
6．3．1磁光效應(yīng)
6．3．2透明磁光陶瓷
6．4激光通信
6．4．1大氣與空間激光通信
6．4．2量子(激光)通信
6．5激光光電轉(zhuǎn)換
6．5．1太陽光泵浦
6．5．2光伏效應(yīng)與應(yīng)用
6．6其他應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第7章展望
7．1新材料設(shè)計(jì)的“基因組計(jì)劃”
7．1．1材料設(shè)計(jì)
7．1．2材料基因組計(jì)劃
7．1．3高通量計(jì)算的利與弊
7．1．4應(yīng)用與展望
7．2基礎(chǔ)研究的“瓶頸”問題
7．2．1玻璃陶瓷單晶的轉(zhuǎn)化
7．2．2玻璃陶瓷
7．2．3非立方結(jié)構(gòu)的透明陶瓷化
7．2．4大尺寸陶瓷的組分均勻化
7．2．5燒結(jié)助劑的分布與作用
7．2．6高濃度摻雜的熱力學(xué)穩(wěn)定性問題
7．3制備工藝的理論化和標(biāo)準(zhǔn)化
7．3．1工藝參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析
7．3．2經(jīng)驗(yàn)公式的建立與應(yīng)用
7．3．3基于標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量控制和規(guī)模生產(chǎn)
7．4助力“稀土經(jīng)濟(jì)”
7．4．1“稀土經(jīng)濟(jì)”
7．4．2透明激光陶瓷的推動(dòng)作用
參考文獻(xiàn)
索引