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该书为纳米光敏微晶玻璃专著，主要对其制备和光学应用进行了介绍。具体包括纳米微晶玻璃的理论基础、纳米微晶玻璃的制备和性能表征、光敏玻璃光敏性能影响因素、光敏玻璃内部诱导VBG等。

内容简介;

本书阐述了光敏微晶玻璃的理论基础，通过对光敏微晶玻璃基质成分的分析，选择了钠锌铝硅系统作为基质玻璃系统。利用热重-差热曲线、X射线衍射以及吸收谱线等手段，研究了曝光时间、热处理制度、成核性能和主要组分对光敏玻璃光敏性能的影响。使用飞秒激光脉冲在光敏玻璃内部诱导了体布拉格光栅(VBG)，阐述了在光敏微晶玻璃中VBG的产生机理，并对制得的VBG进行了衍射效率分析以及高强度激光脉冲对光敏玻璃的损伤分析，最后对光敏玻璃在全息滤光器中的应用进行了介绍。
本书可供从事光敏玻璃、微晶玻璃生产及应用的技术人员参考。

目录：

第1章绪论1
1.1基质玻璃的结构1
1.2VBG微晶玻璃的国内外研究现状3
1.2.1微晶玻璃3
1.2.2微晶玻璃的应用5
1.2.3VBG微晶玻璃6
第2章VBG光敏微晶玻璃制备及性能9
2.1微晶玻璃的组成9
2.2基质玻璃成分的选择12
2.3VBG微晶玻璃的感光过程15
2.4非均匀成核理论18
2.5光敏玻璃的制备25
2.6光敏玻璃的曝光和热处理29
2.6.1光敏玻璃的曝光工艺29
2.6.2光敏玻璃的热处理制度30
2.7光敏玻璃结晶化性能测试31
2.7.1热重-差热曲线测试31
2.7.2X射线衍射测试31
2.7.3扫描电镜测试31
2.7.4微晶玻璃的吸收谱测试31
2.7.5微晶玻璃的折射率测定32
2.8玻璃配方的优化32
2.8.1玻璃基本组分调整对工艺性能的影响33
2.8.2优化配方35
2.9曝光时间对玻璃光敏性能的影响39
2.9.1TG-DSC结果分析39
2.9.2曝光时间对光敏性能的影响40
2.10热处理制度对玻璃光敏性能的影响42
2.10.1热处理制度的优化43
2.10.2核化温度对玻璃析晶性能的影响44
2.10.3晶化温度对玻璃析晶性能的影响47
2.11氧化钡的含量对玻璃样品折射率改变量的影响49
2.12光敏微晶玻璃的均匀成核性能50
第3章光敏微晶玻璃中主要组分对光敏性能的影响56
3.1铈离子对玻璃光敏性能的影响56
3.2银离子对玻璃光敏性能的影响58
3.3溴离子对玻璃光敏性能的影响59
3.4氟离子对玻璃光敏性能的影响62
第4章光敏玻璃中诱导VBG64
4.1VBG的重要参数64
4.1.1光栅方程的建立64
4.1.2光栅的色散65
4.1.3光栅的色分辨能力66
4.1.4光栅的自由光谱范围66
4.2VBG的耦合波理论67
4.2.1VBG模型的建立67
4.2.2光栅中光波的表达方式69
4.2.3光栅中的布拉格条件69
4.2.4光波在光栅中的耦合波方程71
4.3VBG的角度选择性和波长选择性72
4.3.1分析VBG中的解72
4.3.2非倾斜、无吸收VBG中透射光波的表达式73
4.3.3角度选择性和波长选择性74
4.4飞秒激光脉冲与透明材料的相互作用74
4.4.1飞秒激光的主要特征75
4.4.2飞秒激光与透明材料的作用75
4.5VBG的制作78
4.5.1制作过程78
4.5.2飞秒激光诱导VBG机理分析80
4.6VBG性能分析81
4.6.1VBG的衍射效率81
4.6.2诱导损伤分析82
第5章光敏玻璃在全息滤光器中的应用87
5.1引言87
5.2理论背景88
5.2.1简单的布拉格方法88
5.2.2耦合波理论结果95
5.3实验分析98
参考文献101

前言：

随着光通信技术和激光技术的飞速发展，作为光谱和空间角度滤波器件的衍射光学元件的需求量不断增加，其中体布拉格光栅(volume bragg grating，VBG)被认为是一种理想的光谱和角度滤波器，具有很高的可调性，包括入射角、衍射角、中心波长以及光谱宽度等参数，都可以根据不同的光栅厚度、折射率调制度和光栅矢量方向进行选取。在块状光敏材料中能够通过折射率调制来制备体衍射光栅，但光敏聚合物、光热塑料、卤化物银感光乳液、感光性树脂、光折变晶体以及掺锗的硅酸盐玻璃等材料在热处理过程中会收缩，对于湿度也很敏感，不能承受高功率激光的辐射，针对以上问题本书作者研究了具有良好光学性能的VBG微晶玻璃，并使用飞秒激光脉冲在玻璃内部诱导了VBG。
全书共有5章，主要分为三个部分：光敏微晶玻璃和VBG的发展现状与理论基础、光敏微晶玻璃的制备工艺与性能、VBG模型的建立与VBG性能分析。在内容的具体安排上，本书第1章介绍了光敏微晶玻璃和VBG的国内外研究现状及发展趋势。第2章从微晶玻璃的组成出发，阐述了微晶玻璃的感光过程与非均匀成核理论之间的联系；通过对光敏微晶玻璃基质成分的分析，采用高温熔融法制备了光敏玻璃；利用热重-差热曲线、X射线衍射以及吸收谱线等手段，分析了曝光时间、热处理制度对光敏玻璃光敏性能的影响。第3章讨论了光敏微晶玻璃中主要组分对其光敏性能的影响。第4章建立了VBG模型，推导了光栅中光波的表达式方程以及光波在光栅中的耦合波方程；分析了飞秒激光脉冲与透明材料的相互作用；使用飞秒激光脉冲在光敏玻璃内部诱导了VBG，对制得的VBG进行了衍射效率分析以及高强度激光脉冲对光敏玻璃的损伤分析。第5章介绍了体布拉格光栅的应用——全息滤光器。
在本书的写作过程中，很多老师和研究生提出了许多宝贵的意见，并对出版给予了大力协助，对此深表感谢。其中，特别感谢长春理工大学材料科学与工程学院的领导和同事们，尤其要感谢李正宇、万玉春、张勇、王丹等为本书出版所做的工作。
由于时间仓促，书中不当之处，敬请谅解。

著者
2016年10月