定价：48元
印次：1-1
ISBN：9787302707929
出版日期：2026.02.01
印刷日期：2026.04.15
图书责编：苗庆波
图书分类：教材
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激光微纳制造技术已广泛应用于汽车、电子、航空、冶金、机械制造等重要领域。本书是根据激光微纳制造领域的发展，针对高校材料加工、机械类专业人才培养需求编写的。本书论述超快激光的特性、超快激光产生的基本原理、超快激光光源，详细描述了超快激光与金属、透明介质和有机物等材料作用的热效应和非热效应，并介绍了激光微纳制造在纳米材料加工、金属表面加工、透明介质材料加工、调控晶体形核与生长、功能器件制备及成像等方面的应用。
闫剑锋，清华大学机械工程系长聘副教授、博士生导师，主要研究方向为激光微纳制造。研究成果发表在Nature Communications、Advanced Materials、ACS Nano等国内外**学术期刊，主持国家科技重大专项课题、国家自然基金面上项目、国家重点研发计划子课题、北京市科技计划等项目。
前言 激光微纳制造已成为全球制造业转型升级过程中关注度最高的领域之一，为能源、国防、装备制造等领域的重大需求提供了关键技术支撑。随着激光技术的发展和人们对激光与物质相互作用原理的深入理解，激光微纳制造不断朝着更高精度、更高效率的方向迈进，在高性能与高质量制造方面发挥了巨大作用。在过去的十多年中，该领域积累了大量新技术、新知识，涌现出了很多优秀的研究成果。根据激光微纳制造领域的发展和高校材料加工、机械类专业人才培养需求，本书对超快激光的特性、超快激光光源、激光加工的热效应和多脉冲效应、超快激光与物质的相互作用等内容进行了介绍，并结合相关研究进展介绍了超快激光在纳米材料加工、金属材料表面加工与强化、透明介质材料加工、诱导溶液中空化气泡形成及晶体成像、调控晶体形核与生长过程和储能器件加工等方向的应用及机理。本书涉及激光技术、微纳制造、新材料等多个学科，系统介绍了激光微纳制造涉及的基本原理与技术进展。 本书的出版得到了清华大学本科教学改革项目的支持，相关研究内容也得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目等项目的支持。本书由闫剑锋担任主编，李佳群、乔明、郭恒、谢家旺担任副主编，参与本书编写的人员还有贺广智、韩昊泽、赵宇智、罗玛、朱德志、俞嘉晨和白海林等。 由于作者水平所限，书中难免有表述不到位或介绍不全面之处，敬请广大读者批评指正。 编者 2025年10月
第1章激光微纳制造概述
1.1激光的基本原理
1.1.1受激辐射
1.1.2受激辐射的光放大
1.1.3粒子数反转
1.1.4放大自发辐射
1.1.5光学谐振腔
1.2激光微纳制造技术概述
1.2.1超快激光加工概述
1.2.2激光微纳制造的特点
1.2.3激光微纳制造展望
思考题
第2章超快激光的特性
2.1超快激光的基本特性
2.1.1电场描述
2.1.2脉冲强度
2.1.3时域和频域宽度
2.1.4高斯脉冲
2.1.5频谱相位
2.1.6啁啾脉冲
2.2超快激光的传播
2.2.1约化波动方程
2.2.2延迟参考系
2.2.3高斯脉冲的传播
2.3超快激光的色散及其控制
2.3.1超快激光的色散
2.3.2色散补偿
思考题
第3章超快激光光源
3.1锁模和啁啾脉冲放大技术
3.1.1锁模技术
3.1.2啁啾脉冲放大技术
3.2钛宝石飞秒激光源
3.2.1钛宝石激光器概述
3.2.2克尔效应与自相位调制
3.2.3基于啁啾镜的色散补偿
3.3其他飞秒激光光源
3.3.1二极管泵浦激光器
3.3.2飞秒光纤激光器
3.3.3飞秒二极管激光器
3.4阿秒激光的产生
3.4.1阿秒激光概述
3.4.2高次谐波的产生
3.4.3高次谐波产生的半经典理论
3.4.4高次谐波作为阿秒脉冲源
3.4.5用于阿秒脉冲测量的技术
3.4.6阿秒脉冲的应用
思考题
第4章激光加工的热效应和多脉冲效应
4.1激光对材料的加热效应
4.2金属表面对激光的吸收与反射
4.2.1波长的影... 查看详情
"激光微纳制造是机械工程领域的学术前沿之一，具有非接触、高精度、低损伤等特点，可加工的材料广，在科学研究与工程实践中都有着重要的应用。特别是超快激光微纳制造技术已经引起了全球学者的高度关注，在过去的十多年中，该领域积累了大量的新技术、新知识，涌现了很多优秀的研究成果。为了帮助学生了解这一先进制造技术，为我国激光制造领域培养后备研究人才，促进我国激光制造领域的高效发展，编写激光微纳制造课程教材，是十分必要且紧迫的。
教材是学校教育的核心资源和知识传授的重要媒介，党和国家高度重视新时代高校优秀教材建设工作，大力建设优秀教材，对我国的教育事业发展和人才培养有着重要的意义。作者长期从事超快激光微纳制造领域学术研究，在清华大学建立了完善的超快激光微纳制造平台，培养了多名研究生，为本科生开设多门激光微纳制造相关课程，具有丰富的科研与教学经验，既熟悉该领域的**研究成果，又了解本科生学习的特点。作者为本科生开设“工程材料”“微纳制造探索”“实验室科研探究（激光微纳制造模块）”等课程，有着丰富的教学经验。在“工程材料”课程中，激光加工已成为一个重要的知识模块，“微纳制造探索”是清华大学为未央书院学生开设的课程，超快激光微纳制造是其中的重要组成部分，“实验室科研探究”是清华大学精品课程，其中超快激光模块引起了很多学生的学习兴趣。学生对于超快激光微纳制造相关知识有着切实的需求，这几门相关课程都需要教材的支持，在此基础上编写超快激光微纳制造教材，进一步深化课程内容，优化课程安排，能帮助很多学生将兴趣转化为学术志趣，有利于本领域的人才培养。"
