本书全面论述了围绕超快激光与材料相互作用的检测计量技术，重点针对超精密工程的实际应用，从超快计量的实用角度系统地构建了超快光源、辐射聚焦、泵浦和探测技术和激光相互作用的理论框架，详细讲述了超快加工的应用实例，主要包含检测装置及其技术途径，为先进超快加工装备的研发和检测提供借鉴。
本书可帮助相关专业的本科生和研究生学习和理解超快材料计量学的理论基础及实际应用，也可作为超快材料计量领域科研人员及工程技术人员从事相关研究与应用的有价值参考用书。

第1章 绪论
1.1 动机
1.2 光学泵浦和探测的定义
1.3 指南
1.4 激光效应矩阵和应用
1.5 光学超快计量的历史概况
1.5.1 激光出现之前的计量技术
1.5.2 超快泵浦和探测计量
第2章 超快工程研究工具
2.1 超快激光光源
2.1.1 超精密工程的通用特性
2.1.2 用于超快计量的超快激光器通用特性
2.1.3 激光振荡器
2.1.4 放大器
2.1.5 装置
2.2 超快激光辐射聚焦
2.2.1 超小激光聚焦
2.2.2 高斯光束
2.2.3 高斯光束参数
2.2.4 脉冲宽度
2.2.5 光束稳定度
2.2.6 超精细加工和诊断的关键参数
2.3 光束定位和扫描
2.3.1 定位
2.3.2 扫描系统
2.4 超快计量的新挑战
2.4.1 时间域
2.4.2 空间域
2.5 用于过程诊断的光学泵浦和探测技术领域
第3章 激光相互作用原理
3.1 线性到非线性光学
3.1.1 线性光学：群速度色散和啁啾
3.1.2 非线性过程
3.2 高功率光子和物质相互作用
3.2.1 物质对激光辐射的吸收
3.2.2 从电子到物质的能量传递
3.2.3 熔化和蒸发
3.2.4 熔化动力学
3.2.5 烧蚀开始
3.2.6 电离
3.3 超快时间尺度上的等离子体动力学匹配
3.3.1 等离子体中的辐射吸收
3.3.2 等离子体加热
3.3.3 等离子体电离
3.3.4 电子跃迁和能量传输
3.3.5 等离子体的介电函数
3.3.6 有质动力
第4章 泵浦和探测基础
4.1 超快激光辐射
4.1.1 光束传播
4.1.2 色散
4.1.3 相干性
4.2 探测光束状态和条件的准备
4.2.1 状态准备
4.2.2 光谱-时域整形状态的准备
4.2.3 状态测量
4.2.4 辐射属性的测量
4.3 超快激光辐射成像
4.3.1 衍射理论和非相干照明
4.3.2 显微成像和相干照明
4.4 时间延迟
4.4.1 机械延迟
4.4.2 非机械延迟
第5章 超快检测方法实例
5.1 非成像检测
5.1.1 瞬态吸收光谱（TAS）
5.1.2 时域整形脉冲
5.2 成像检测
5.2.1 非相干方法
5.2.2 相干方法
第6章 泵浦和探测计量的应用
6.1 材料打孔
6.1.1 简介
6.1.2 喷射等离子体、蒸气和熔化的测量
6.2 金属的微结构
6.2.1 简介
6.2.2 等离子体动力学检测
6.3 玻璃打标
6.3.1 简介
6.3.2 激光诱导缺陷检测
6.3.3 折射率变化和裂纹的检测
6.4 玻璃和硅的焊接
6.4.1 简介
6.4.2 激光诱导熔化的检测
第7章 对未来的展望
7.1 激光和其他光源
7.2 方法
7.2.1 扫描技术
7.2.2 光束整形
第8章 总结
附录
附录A 锁相放大器
附录B 光学相关
B.1 阿贝正弦条件
B.2 定量相位显微术
附录C 等离子体参数
C.1 输运系数
C.1.1 电导率
C.1.2 热导率
C.1.3 电子的扩散系数
C.1.4 黏度
C.2 德拜长度
C.3 等离子体碰撞和等离子体波
C.4 电子和离子的耦合
C.5 流体力学不稳定性
附录D 装置
附录E 英文缩略语和符号
E.1 英文缩略语
E.2 符号
参考文献