"1.光纖激光器因具有結構緊湊、轉換效率高、光束質量高、高可靠性、易操作維護、熱管理方便等優點,已廣泛應用於激光制造、醫療、國防和科學研究等領域。新結構稀土摻雜石英玻璃光纖日益成為推動光纖激光器發展的不可或缺的核心部件。2.本書由中科院上海光學精密機械研究所胡麗麗研究員及其團隊，以多年來的研究積累和相關創新成果為素材撰寫而成, 為國內首部繫統介紹稀土摻雜石英光纖及應用的專業圖書。本書榮獲“2022年度國家科學技術學術著作出版基金”資助出版。3.本書主要特點在於:一方面突出應用導向的基等

●第1章 石英玻璃和稀土摻雜石英光纖
1.1 石英玻璃的形成和種類 1
1.1.1 石英玻璃的形成
1 1.1.2 石英玻璃的種類 3
1.2 石英玻璃的結構 4
1.3 石英玻璃的熱學性質 12
1.3.1 玻璃轉變溫度 12
1.3.2 熱膨脹繫數 13
1.3.3 黏度 14
1.3.4 熱導率 16
1.3.5 析晶 17
1.4 石英玻璃的力學性質 18
1.5 石英玻璃的光學性質 21
1.5.1 折射率和色散 21
1.5.2 吸收和透過光譜 26
1.5.3 散射和損耗 27
1.5.4 石英玻璃的光彈性繫數 28
1.6 石英玻璃的耐輻照性質 29
1.6.1 石英玻璃的輻照效應 29
1.6.2 耐宇宙射線輻照 31
1.6.3 抗脈衝激光損傷 33
1.7 稀土摻雜石英光纖 36
1.7.1 稀土離子的發光性質 36
1.7.2 稀土摻雜石英光纖的發展 38
參考文獻 41
第2章 摻鐿石英玻璃的性質與結構
2.1 鐿離子的能級結構及其光譜性質 45
2.1.1 鐿離子的能級 45
2.1.2 鑲離子的光譜性質 46
2.1.3 鐿離子的光譜理論計算 48
2.2 摻鐿石英玻璃成分-結構-性質之間的關繫 49
2.2.1 摻鐿石英玻璃的制備 49
2.2.2素對摻鐿石英玻璃物理性質的影響 50
2.2.3素對摻鐿石英玻璃光譜性質的影響 52
2.2.4素對石英玻璃網絡結構和Yb3+局域結構的影響 62
2.3 摻鐿石英玻璃熱歷史-結構-性質之間的關繫 78
2.3.1 熱歷史對摻鐿石英玻璃結構和折射率的影響 78
2.3.2 熱歷史對摻鐿石英玻璃光譜性質的影響 97
參考文獻 105
第3章 稀土摻雜石英光纖的制備及性能表征
3.1 化學氣相沉積法制備稀土摻雜石英光纖預制棒 112
3.1.1 改進的化學氣相沉積法 112
3.1.2 外部氣相沉積法和軸向氣相沉積法 122
3.1.3 直接的納米顆粒沉積法 122
3.2 非化學氣相沉積法制備稀土摻雜石英光纖預制棒 123
3.2.1 多孔玻璃分相法 123
3.2.2 活性粉末燒結法 125
3.2.3 溶膠凝膠法結合高溫燒結技術 128
3.2.4 其他非MCVD制備技術 134
3.3 稀土摻雜石英光纖的拉制和性能表征 136
3.3.1 稀土摻雜石英光纖的拉制 136
3.3.2 稀土摻雜石英光纖的性能表征 139
參考文獻 143
第4章 摻鐿大模場包層結構石英光纖及應用
4.1 摻鐿大模場包層光纖的結構和特性 146
4.1.1 雙包層結構光纖 147
4.1.2 內包層形狀對光纖性能的影響 148
4.1.3 多包層光纖結構 149
4.1.4 新型結構摻鐿大模場包層光纖 151
4.2 影響摻鐿大模場包層光纖性能的主要因素 163
4.2.1 纖芯組分 163
4.2.2 非線性效應 165
4.2.3 光子暗化效應 165
4.2.4 模式不穩定性 166
4.2.5 光纖塗覆層可靠性 167
4.2.6 溫升對摻鐿光纖的影響 167
4.3 摻鐿大模場包層光纖的組分設計原則 169
4.4 摻鐿大模場包層光纖的光學設計 170
4.4.1 千瓦級摻鐿大模場光纖纖芯折射率分布設計 171
4.4.2 萬瓦級高亮度光纖纖芯折射率分布設計 172
4.4.3 萬瓦級多模光纖纖芯折射率分布設計 174
4.5 摻鐿大模場包層光纖的重要應用 175
4.5.1 摻鐿大模場光纖在高功率窄線寬光纖激光器方面的應用 175
4.5.2 摻鐿大模場光纖在1018nm激光器方面的應用 181
4.5.3 摻鐿大模場光纖在980nm光纖激光器方面的應用 182
4.5.4 摻鐿大模場光纖在工業激光器領域的應用 182
參考文獻 186
第5章 摻鐿大模場石英光子晶體光纖及應用
5.1 摻鐿大模場石英光子晶體光纖分類及其研究進展 192
5.1.1 摻鐿大模場光子晶體光纖的分類 192
5.1.2 摻鐿大模場光子晶體光纖的研究進展 195
5.2 摻鐿大模場光子晶體光纖的制備與性能 198
5.2.1 光纖制備 198
5.2.2 光纖性能 205
5.3 空氣孔結構摻鐿大模場光子晶體光纖的處理 214
5.3.1 端面處理 214
5.3.2 光纖耦合 217
5.3.3 端面損傷 220
5.4 摻鐿大模場光子晶體光纖的激光性能及應用 221
5.4.1 空氣孔結構大模場光子晶體光纖的激光性能 221
5.4.2 全固態摻鐿光子晶體光纖的激光特性 229
5.4.3 摻鐿大模場光子晶體光纖的應用 234
參考文獻 237
……

本書以中國科學院上海光學精密機械研究所胡麗麗研究員團隊多年來的研究積累和相關創新成果為素材，對其進行梳理總結，內容涉及稀土摻雜石英玻璃及光纖的發展歷史、成分、結構、性質、制備工藝及其應用等。全書綜合國內外同行的研究報告，把稀土摻雜石英玻璃及光纖的近期新研究成果全面、繫統地介紹給讀者。全書共計9章，第1章繫統介紹石英玻璃的結構和性質；第2章闡述摻鐿石英玻璃的性質和結構，解析鐿離子局域結構與鐿離子光譜性質的關聯性；第3章闡述稀土摻雜石英光纖的制備方法和性能表征方法；第4、第5章分別介紹摻鐿包層結構和大模場微結構光纖的特點及應用；第6、第7章分別介紹1.5μm波段摻鉺石英光纖以及2μm波段摻銩、鈥石英光纖的近期新研究進展及應用；第8章介紹摻釹石英光纖的研究進展，著重闡述近期新的0.9μm波段的激光應用進展；第9章面向空間環境光纖激光器的應用需求，闡述耐輻照稀土摻雜石英光纖的制備及應用等

胡麗麗 等 著