激光原理及应用（第4版）
本书为普通高等教育"十一五”国家级规划教材。 本书从内容上分为两部分。第1～5章介绍 激光的基本理论，从激光的物理学基础出发，着重阐明物理概念，以及激光输出特性与 激光器的 参数之间的关系，尽量避免过多的理论计算，以掌握激光器的选择和使用为主要目的；第6～10章介绍激光在计量、加工、医学、信息技术，以及现代科技前沿问题中的应用，重点介绍各种应用的思路和方法。 GO8GJ;B-U 0C1pt5K  g>Y|9 Y @*O Zx 9 第1章辐射理论概要与激光产生的条件 6;u$&&c( #,,d>e 1.1光的波粒二象性 ~$ng^ D Z8zmHc"IH 1.1.1光波 wN`jE0
{ ~5_Ad\n9 1.1.2光子 &Nj3h( Ll J!0DR4=Xi 1.2原子的能级和辐射跃迁 qLw{?sH}J/ vu|n< 1.2.1原子能级和简并度 ^oVs+ vC 0KYEb%44 1.2.2原子状态的标记 *i]=f6G EKA#|^Q:NX 1.2.3玻尔兹曼分布 2 HpHxVJ t?q@H8 1.2.4辐射跃迁和非辐射跃迁 s8-<m,* m5L-67[sB 1.3光的受激辐射 .l>77zM6 KB%"bqB| 1.3.1黑体热辐射 n1JRDw"e$$ d`P7}*; ` 1.3.2光和物质的作用 "{tg8-a4) 0*rQ3 Z 1.3.3自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系 [<- /`f^Y>4gD 1.3.4自发辐射光功率与受激辐射光功率 !_`&Wks 2Or'c`| 1.4光谱线增宽 <Fi%iA E}Y!O"CAV 1.4.1光谱线、线型和光谱线宽度 gXYI\. 9;_sC 1.4.2自然增宽 ?3%` bY+3; 3AQZRul 1.4.3碰撞增宽 ~;1l9^N| P/c&@_b 1.4.4多普勒增宽 A v"R[)
Jd %H2` 1.4.5均匀增宽和非均匀增宽线型 }2( ,K[? 9{- EJ) 1.4.6综合增宽 e?opkq\f 'XZ) !1N 1.5激光形成的条件 MOsl_^c BnCbon ) 1.5.1介质中光的受激辐射放大 ])L
A42| 9A} # 6 1.5.2光学谐振腔和阈值条件 F">Qpgt "ul {d(K3 思考练习题1 2ggdWg7z IqC]! H0 第2章激光器的工作原理 % F!1 U4gF(Q 2.1光学谐振腔结构与稳定性 h v8P4"i v lz"OC<D}( 2.1.1共轴球面谐振腔的稳定性条件 6xWe=QGE Fe]B &n 2.1.2共轴球面腔的稳定图及其分类 IkBei&4F ` LM}Ib. 2.1.3稳定图的应用 V>R8G Sx UG2nX 3? 2.2速率方程组与粒子数反转 >Y
#t`6,! _h X]% 2.2.1三能级系统和四能级系统 FP;Ccl"s P ^w#S 2.2.2速率方程组 !|O~$2O@ et,f_fd7v 2.2.3稳态工作时的粒子数密度反转分布 iTag+G4* QS{1CC9$ 2.2.4小信号工作时的粒子数密度反转分布 tcLnN: W6"v)Jc>_ 2.2.5均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布 /R Ho1 |`lzfe 2.2.6均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应 t: #6sF b!sRk@LGZ 2.3均匀增宽介质的增益系数和增益饱和 2_zp:v ZJwrLV 2.3.1均匀增宽介质的增益系数 ,!dh2xNH^ >p.O0G
gg 2.3.2均匀增宽介质的增益饱和 #$c Rkw .a._NW 2.4非均匀增宽介质的增益饱和 NR -!VJQ mf}O-Igte 2.4.1介质在小信号时的粒子数密度反转分布值 po$ /7 ?pn}s] */ 2.4.2非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数 ?gJy3@D A8pIs 2.4.3非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布 %n
hm 5m9*85Ib 2.4.4非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和 N X|v= B>GE 9y5 2.5激光器的损耗与阈值条件 ,Fi>p0bz =$nB/K,8AX 2.5.1激光器的损耗 h"_~7 jq" 9(6I<]# 2.5.2激光谐振腔内形成稳定光强的过程 ``OD.aY^s &|!7 Z4N 2.5.3阈值条件 Kj<^zo% w uO=aaKG 2.5.4对介质能级选取的讨论 =li | " )V130< 思考练习题2 Q($Z%1S i K12 pw 第3章激光器的输出特性 :cGt#d6 cG?cUw).E 3.1光学谐振腔的衍射理论 ,4ei2`wV E h|]i;G% 3.1.1数学预备知识 <o+< H <
V\I ~; 3.1.2菲涅耳-基尔霍夫衍射公式 {%IE xPJ ^NX"sM 0g 3.1.3光学谐振腔的自再现模积分方程 2n `S5(V )l!3( 3.1.4激光谐振腔的谐振频率和激光纵模 ]R= ,5kK3 RTv
qls 3.2对称共焦腔内外的光场分布 (iR ide oI.G-ChP 3.2.1共焦腔镜面上的场分布 tUgE eh6 (y M^ 3.2.2共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布 O9g{+e` `&-Mi[1 3.3高斯光束的传播特性 7DIIx}A v>Mnl 3.3.1高斯光束的振幅和强度分布 CT1ja.\; gS:A'@& 3.3.2高斯光束的相位分布 X`fn8~5
j%y$_9a7 3.3.3高斯光束的远场发散角 +QE^\a *P#WDXRwd 3.3.4高斯光束的高亮度 Tp0b S ,}:G\u*Fu 3.4稳定球面腔的光束传播特性 bd<m%OM"" dlG=Vq&Y 3.4.1稳定球面腔的等价对称共焦腔 Wd nIp! ZeEWp3vW 3.4.2稳定球面腔的光束传播特性 "h|'} 7p !w H'b 3.5其他几种常用的激光光束 y| Ir._bt z8 [yt282 3.5.1厄米-高斯光束
zcva-ze:; g7& 9" 3.5.2拉盖尔-高斯光束 YSj+\Z$( }sx_Yj 3.5.3贝塞尔光束 BSkDpr1C gt/zpiKmV 3.6激光器的输出功率 ,9P:Draxs` Zr-U&9.` 3.6.1均匀增宽型介质激光器的输出功率 4[BG# $DZH QH 3.6.2非均匀增宽型介质激光器的输出功率 #Jna6 #^4,GL IM 3.7激光器的线宽极限 y2+p1 =i(?de R 3.8激光光束质量的品质因子M2 TAR Xx> [Tnsr (Z 3.9模式激光的某些一阶统计性质 6: ]*c[7 !o>H1#2l 3.9.1单模激光的一阶统计性质 Fh*j#*oe 9{$ 'S 4 3.9.2多模激光的一阶统计性质 M {$j 7^M9qTEHp 思考练习题3 W,K%c= ?]rPRV 第4章激光的基本技术 l9Q(xuhv E7Ulnvd 4.1激光器输出的选模 !=y] Sv~h *A~
G_0B 4.1.1激光单纵模的选取 0x9 x@gF Q0 \0f 4.1.2激光单横模的选取 8&Myv a u-1;'a 4.2激光器的稳频 9<vWcq*4 JMCW} bA 4.2.1影响频率稳定的因素 0Hs|*:Y1D 6 O@J7P 4.2.2稳频方法概述 IQ!\w- `juLQH 4.2.3兰姆凹陷法稳频 rS0DSGDq x)Uw V 4.2.4饱和吸收法稳频 siTX_`0 Pu b0IIs 4.3激光束的变换 h!# :$|Q <jS~ WI@ 4.3.1高斯光束通过薄 透镜时的变换 U;n*j3wT vfNAs>X g" 4.3.2高斯光束的聚焦 fGv#s
X |8bq >01~ 4.3.3高斯光束的准直 Lw'9 2Sq_Tw3^ 4.3.4激光的扩束 h b/]8mR xcJ `1*1N 4.4激光调制技术 y}v +c%d 2qi'g:qe 4.4.1激光调制的基本概念 +p8BGNW, %hN.ktZ/s 4.4.2电光强度调制 ~O 3D[PNW~ j ,d*?'X 4.4.3电光相位调制 CAT.4GM >|Q:g,I 4.5激光偏转技术 9]'($:LF08 ^>?CMcN4* 4.5.1机械偏转 __@zT SVb eh* 6cQ.0 4.5.2电光偏转 E(Rh#+] Y5 7DKz;o 4.5.3声光偏转 CU:o*;jP Ro=AADv@ 4.6激光调Q技术 ~dHM4lGY =TP(
UJ 4.6.1激光谐振腔的品质因数Q " 7d-z<^n ' O 6]0l 4.6.2调Q原理 >O/ D!j| J!ntXF 4.6.3电光调Q 0)m8)!gj O|cu.u| 4.6.4声光调Q 65,(4Udz! +fKtG]$ 4.6.5染料调Q >%Ee #m I NSkgOo 4.7激光锁模技术 P%Ay3cR+E qP!P
+'B 4.7.1锁模原理 _)$PKOzbb r,(e t 4.7.2主动锁模 +]:2\TTGI WqrgRpM{ 4.7.3被动锁模 z Vv04_: 5~XN>>hp 思考练习题4 JM.XH7k .w6eJ4 ] 第5章典型激光器介绍 *pzq.# BsZ{|,oQnZ 5.1固体激光器 qJR!$? kJs ^ z 5.1.1固体激光器的基本结构与工作物质 l]2r)!Q7 m+$ @'TbP 5.1.2固体激光器的泵浦系统 W&"|} Pi/ t j Vh^ 5.1.3固体激光器的输出特性 n,M)oo1G MVv1.6c7Y 5.1.4新型固体激光器 Q}A=jew V_U'P>_I 5.2气体激光器 r!N]$lB *B)yy[8j+ 5.2.1氦氖(HeNe)激光器 S\NL+V?7h >n.z)ZJ 5.2.2二氧化碳激光器 {Z{o"56f %1McD{ 5.2.3Ar＋离子激光器 TB
aVW |-2}j 2' 5.3染料激光器 s]B"qF A T&"i _no* 5.3.1染料激光器的激发机理 ZC^C ^%oUmwP<$ 5.3.2染料激光器的泵浦 K7vw3UwGN vC/ [^ 5.3.3染料激光器的调谐 X}4}& \6j^k Y= 5.4半导体激光器 ://U^sFL SjcL#S($&Y 5.4.1半导体的能带和产生受激辐射的条件 QBE@(2G}C Xwu.AVsr 5.4.2PN结和粒子数反转 6a}r( yP nX%AeDB AT 5.4.3半导体激光器的工作原理和阈值条件 }3 /~x P]<= ! F 5.4.4同质结和异质结 半导体激光器 wod/&!)] A X.|Ygx 5.5其他激光器 $. e) 1|y$~R.H 5.5.1准分子激光器 d }0qJoH4 4,eQW[;kk 5.5.2自由电子激光器 !)OB@F%U Fq,N 5.5.3化学激光器 j=sBq.S +/'<z 思考练习题5 DR+,Y2!_GT ,=w!vO5s 第6章激光在精密测量中的应用 M StX*Zw )BV=|,j 6.1激光干涉测长 <4?*$ p%RUHN3G[ 6.1.1干涉测长的基本原理 <DiO Wi ,a(O`##Bn 6.1.2激光干涉测长系统的组成 ?g }kb xl !K;Y2< 6.1.3激光外差干涉测长技术 X .J !ng\`
|8? 6.1.4激光干涉测长应用举例 J 3?Dj #Q6w+ " 6.2激光衍射测量 3XVk#)lw ua& @GXv Z 6.2.1激光衍射测量原理 LDX*<( O2#S: ~h 6.2.2激光衍射测量的方法 r\mPIr| ^e9aD9 6.2.3激光衍射测量的应用 L{PH0Jf i-13~Dk 6.3激光测距 zHFTCL>" V<0$xV1b|= 6.3.1激光脉冲测距 (Pz 8 iz nP_=GI 6.3.2激光相位测距 *wU dC 1i,4".h?M 6.4激光准直及多自由度测量 @\!!t{y Y+|PY?
~ 6.4.1激光准直仪 Dc:DY:L^
PNmF}" 6.4.2激光衍射准直仪 6&],WGz c^-YcG wa 6.4.3激光多自由度测量 |!b9b(_j9 9v?V 6.5激光多普勒测速 h DtK nF 3}4#I_<$F@ 6.5.1运动微粒散射光的频率 1o#vhk/ "+ V4?Oc2mS 6.5.2差频法测速 )k%M.{&bji n0FYf qH 6.5.3激光多普勒测速技术的应用 B! `\L! <JH9StGGc? 6.6环形激光测量角度和角加速度 `@\^m_!} 2?1}ZXr 6.6.1环形激光精密测角 \\iK'|5YG * f* f&l % 6.6.2光纤陀螺 LhKY}R Kw*~W
i 6.7激光环境计量 Vj7Hgc-, _S<?t9mS 6.8激光散射板干涉仪 (,TH~("{ >nNl^ yqW 思考练习题6 ?d,M.o{0] Qi|?d 7k0 第7章激光加工技术 `t9.xB# Z GiqBzV3" 7.1激光热加工原理 ^6&_| f y {;u@o?T 7.2激光表面改性技术 ReqE?CeV G|V\^.f< 7.2.1激光淬火技术的原理与应用 m9b(3 i0i`k^bA 7.2.2激光表面熔凝技术 7uA\ &/
, k) 3s? 7.2.3激光熔覆技术 f~v"zT ul$omKI$} 7.3激光去除材料技术 -PXoMZx% G)4SWu0<t 7.3.1激光打孔 `
Rsl]
GB tKX}Ok:V% 7.3.2激光切割 ip674'bq7R s%bUgO%& 7.4激光焊接 U~hCn+0 #\0TxG5'QA 7.4.1激光热导焊 V:QdQ;c 6,3}/hgWJ$ 7.4.2激光深熔焊 ^K/G 5 `_ 0)kdu 7.4.3激光复合焊 "p`o]$Wv Djyp3uUA/ 7.5激光快速成型技术 m"q/,}DR
Bjtj{B 7.5.1激光快速成型技术的原理及主要优点 +yiU@K).0 CY5w$E 7.5.2激光快速成型技术 #9INX `s- "C& J wm? 7.5.3激光快速成型技术的重要应用 +L n M\n M-vC>u3Y 7.6其他激光加工技术 VZIKjrKs a /QIJ*0 7.6.1激光清洗技术 H[Cj7{ V #[Z< =i~C 7.6.2激光弯曲 RpU Lm1b .dt#2a_5q 思考练习题7
22PGWSQ OoE9W 第8章激光在医学中的应用 G}s;JJax ~U/ 8 @g R 8.1激光与生物体的相互作用 Pb3EnNqYbM nQ!N}5[z' 8.1.1生物体的 光学特性 W.z$a.<(rF )4Bwt`VX 8.1.2激光对生物体的作用 *-{Omqw 3V"dG1? 8.1.3激光对生物体应用的优点 f8R+7Ykx eS*
*L 3 8.2激光在临床治疗中的应用 ktU9LW~ Q})t<l+L 8.2.1激光临床治疗的种类与现状 .fbYB,0w ]}_p3W "Y9 8.2.2激光在皮肤科及整形外科领域中的应用 &^AzIfX}Gw 8
H,_vf 8.2.3激光在眼科中的应用 j1W
bD7*8 gYRq qV 8.2.4激光在泌尿外科中的应用 =z+-l5Gu" i'U,S`L6> 8.2.5激光在耳鼻喉科中的应用 fmtuFr^a1 tsB.oDMP 8.2.6最新的技术——间质激光光凝术 Z4=_k{* tP &{ J^G 8.2.7光动力学治疗 gv`%Z8u( "sdcP8])d 8.3激光在生物体检测及诊断中的应用 o`oRG)QC @wg&6 uQ 8.3.1利用激光的生物体光谱测量及诊断 3O #~dFnp /\6}S G; 8.3.2激光断层摄影 $_ST:h&C E PQ&?[6 8.3.3激光显微镜 oZ?IR#^ PY[S z=[ 8.4医用激光设备 w2.qT+; v 8 [vl3C 8.4.1医用激光 光源 TXA . 6e .WxFm@]/\ 8.4.2医用激光传播用 光纤
Iz 1*4@ [3 Wsc`Q 8.5激光应用于医学的未来 wa9'2a1? ]|H]9mys98 8.5.1医用激光新技术 mvUVy1-c kxcgOjrmI 8.5.2光动力学治疗的前景 Uh<H*o6e 9 &f
(sfM_n 思考练习题8 N )b|
\r:m ({G 第9章激光在信息技术中的应用 WiPM <' R^n*
o 9.1光纤通信系统中的激光器和光放大器 v'mJ~tz K *
xM[vO 9.1.1半导体激光器 8A`p "~ .8eKRQ 9.1.2光纤激光器 \c5#\1< )Mm;9UA 9.1.3光放大器 S
jC)6mo PM#$H 9.2激光全息三维显示 u * #-7 5$ ( b3] 9.2.1全息术的历史回顾 H24ate?t, (h'$ 3~ 9.2.2激光全息术的基本原理和分类 \@iOnRuHn9 8u7K$Q 9.2.3白光再现的全息三维显示 ,"v)vTt
KT]J,b 9.2.4计算全息图 nN(D 7wk if gr<QlG 9.2.5数字全息术 Mp DdJ, hIE%-gZ/ 9.2.6全息三维显示的优点 `\W cF7 yhJA;&}> 9.2.7全息三维显示的应用 4{Yy05PFS 7g4M/?H}K 9.2.8全息三维显示技术的展望 UIm[DYMS .f?qU g 9.3激光存储技术 Lk8W&|;0| d~P<M3#> 9.3.1激光存储的基本原理、分类及特点 ~% 8Q75tn. ]ft~O qLg! 9.3.2激光光盘存储 <MWXew7b 2f}K #i8 9.3.3激光体全息光存储 =0 !\F~ 3& fIO 9.3.4激光存储技术的新进展 e$FAhwpon +*r** (-Dm 9.4激光扫描和激光打印机 )$Dcrrj kL2 Zr 9.4.1激光扫描 q|Pt>4c5? $jUS[.S_|I 9.4.2激光打印机 jU3 ;jm.) XeIUdg4>R 9.5量子光通信中的激光源 >TQBRA;' 9$ \;voo 9.5.1量子光通信 ac+k 5K+ [iO$ c]!H 9.5.2量子态发生器及应用 XYxm8ee"j N8MlT \+r 思考练习题9 P!4{#'_} W2W2WyPk 第10章激光在科学技术前沿问题中的应用 =|WV^0=S'% Fv7%TK{oe 10.1激光核聚变 >b!X&JU f2w=ln 10.1.1受控核聚变 gw&#X~em 33,JUQ2u 10.1.2磁力约束和惯性约束控制方法 !7"K>m< ,GXfy9x7U 10.1.3激光压缩点燃核聚变的原理 M~{P',l* &Lt$a_y> 10.2激光冷却 U<,Kw6K wMPw/a; 10.3激光操纵微粒 ==jw3_W gA 6h 5F)_ 10.3.1光捕获 sY;gh `4h ~=A KX(Q 10.3.2微粒操纵 ^]lwd" $ "aCb;2Rs 10.4超越经典衍射极限的分辨率 KZ<RDXV T j~L1~@ 10.4.1解析延拓 #Wc #fP >%p
m "+h{ 10.4.2综合孔径傅里叶全息术 \gI:`>-
x ;iC'{S 10.4.3傅里叶叠层算法 ID)gq_k[8, &fd4IO/O 10.4.4相干谱复用 6nWx >R< @aV~.!! 10.4.5非相干结构光 照明成像 D>7_P7]y j_a~)o-p 10.4.6超分辨荧光显微镜 | 8L`osg sc $QbO c 10.5激光光谱学 W6xjqNU -IE P?NX 10.5.1拉曼光谱 P7k$^n Y7t{4P 10.5.2空间高分辨的激光显微光谱 };|PFWs yDk DtO`K 10.5.3频率高分辨的双光子光谱 r?yJ 4@mXtA 10.5.4时间高分辨的激光闪光光谱 $@qs(Xwr n \"LN3 10.5.5各种特殊效能的激光光谱技术 \`p~ b( $-9@ /%Y 10.6激光用于反常多普勒效应的基础物理研究 -z 5k4Y ]z q_gV8k 10.6.1电磁波的正常多普勒效应 vsz^B
:j Mm7n?kb6 10.6.2在负折射率材料中传播的电磁波的反常多普勒效应 cD`O+WA2K 6j"I5,-~! 10.6.3折射光子晶体棱镜的设计以及负折射性质的实验验证 v4>"p!_C c'#J{3d 10.6.4反常多普勒效应的测量光路设计及理论分析 X@AkA9'fq vwH7/+ 10.6.5反常多普勒效应的测量实验结果 7(g&z% n `T[eb~ 思考练习题10 :0j`yo: w AUjTcu>i 附录A随机变量 =U7D}n
hS- :9
iO uu A.1概率的定义和随机变量 cYwC,\ uF AW&s-b%P A.2分布函数和密度函数 >.wd) I.0P7eA- A.3推广到两个或多个联合随机变量 W]}V<S$ 2d;xAX ] A.4统计平均 PM<LR?PLc D:vUy* 附录B随机过程 {i}Q}Og Yq g#%FY1xp B.1随机过程的定义和描述 hG;=ci3EE s1\BjSzk B.2平稳性和遍历性 ZUJOBjb`
K 27 TZ+? 参考文献 LP-Q'vb<= HWfX>Vf>}k  Eg29|)qsz N_k6UA9 （实体书推荐，有需求者，可以购买！）
|
帖子
勋章
关注
任务
