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。 C' x?riJ/ $Lpt2:.((  n_5m+
1N o~7 ~S 第1章辐射理论概要与激光产生的条件 -QR&] U+ MONfA;64/ 1.1光的波粒二象性 2\h]*x% : 6u>${} 1.1.1光波 D 3 m4:z p%) 1(R8qM 1.1.2光子
9?c0cwP? C.I.f9s?R 1.2原子的能级和辐射跃迁 c>+l3&` uM"G)$I\ 1.2.1原子能级和简并度 y/t{*a
FHpS ?htRy 1.2.2原子状态的标记 j'Ry.8} o33 wePx, 1.2.3玻尔兹曼分布 28 qTC? F9rx m 1.2.4辐射跃迁和非辐射跃迁 rlSar$ ^Glmg}>q 1.3光的受激辐射 _l$V| Y;3DU1MG0 1.3.1黑体热辐射 H 8d%_jCr 3|4jS"t{f 1.3.2光和物质的作用 * ^R?*vNs "~~Js~ 1.3.3自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系 TR :V7 d {+~}iF<% 1.3.4自发辐射光功率与受激辐射光功率 7J@iJW],, >`Xikn( 1.4光谱线增宽 k<p$BZ <SeK3@G i 1.4.1光谱线、线型和光谱线宽度 L{H`
t{ A HGqT"N Jr 1.4.2自然增宽 1} 1.5[4d ?@"F\Bv<h 1.4.3碰撞增宽 P]]re,&R ! d Ns3d 1.4.4多普勒增宽 GSzb Rlc$2y@pU 1.4.5均匀增宽和非均匀增宽线型 ciR n"X=l ,PH ;j_ 1.4.6综合增宽 S?p WxHR] &%M!!28 X: 1.5激光形成的条件 YlfzHeN1 'Rbv3U 1.5.1介质中光的受激辐射放大 $ M?VJ \8 S<Z]gY @c 1.5.2光学谐振腔和阈值条件 ;hP43Bi JJ\|FZ N 思考练习题1 i("ok ' S %?&4 第2章激光器的工作原理 K
q;X(&Z DC?U + 2.1光学谐振腔结构与稳定性 T,z 7U2O AE`z~L, 2.1.1共轴球面谐振腔的稳定性条件 , y%!s27 8nzDLFxp_ 2.1.2共轴球面腔的稳定图及其分类 hSQ*_# -'SpSy '_ 2.1.3稳定图的应用 l ":\@rm` a2J01B 2.2速率方程组与粒子数反转 9FB k|g"U) TmI~P+5w 2.2.1三能级系统和四能级系统 Mr/;$O{ cJ[ gCS 2.2.2速率方程组 h- )tW J c WI @l2`X 2.2.3稳态工作时的粒子数密度反转分布 v|DgRPY ft | W 2.2.4小信号工作时的粒子数密度反转分布 nPlg 5&E Y3%_IwSJ| 2.2.5均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布 Tj0qq . Uwj|To&QR 2.2.6均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应 D==C"} J ck0K^o v 2.3均匀增宽介质的增益系数和增益饱和 W(~7e?fO 6uNWL `v 2.3.1均匀增宽介质的增益系数 bF_SD\/ UNK}!>HD 2.3.2均匀增宽介质的增益饱和 {tE9m@[AF <L!9as]w 2.4非均匀增宽介质的增益饱和 94uAt&&b( BqoGHg4iq 2.4.1介质在小信号时的粒子数密度反转分布值 EV=/'f[++ EA# {N< 2.4.2非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数 zDakl*
tk]>\}% 2.4.3非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布 qYba%g9RN( !>E$2}Q|] 2.4.4非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和 d8N{sT l$1
] 2.5激光器的损耗与阈值条件 WdtZ{H T?lp:~d 2.5.1激光器的损耗 ya`Z eQ-p OSu/ !Iv\ 2.5.2激光谐振腔内形成稳定光强的过程 BIQQJLu luvxwved 2.5.3阈值条件 l % \p 2!kb? 2.5.4对介质能级选取的讨论 b8FSVV
7@ fYgEia p 思考练习题2 Ef)v("' w @ z s.M-F 第3章激光器的输出特性 Z;'5A2 s~i 73Qk/ 3.1光学谐振腔的衍射理论 >f\$~cp Rz03he 3.1.1数学预备知识 UlNx 5l+k . DrGr:UW 3.1.2菲涅耳-基尔霍夫衍射公式 8x~'fzf;Sq $cSmub ZK 3.1.3光学谐振腔的自再现模积分方程 Xd 5 vNmQn (fqU73 3.1.4激光谐振腔的谐振频率和激光纵模 SJ7-lben 3 +o3 ZQ9 3.2对称共焦腔内外的光场分布 As>-9 p>v tO}Y=kZa{ 3.2.1共焦腔镜面上的场分布 z*ly`-! yg WwUpY 3.2.2共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布 K^m`3N" ]39 ])ul 3.3高斯光束的传播特性 /ka "YU z( dDX%k@ 3.3.1高斯光束的振幅和强度分布 <lN=< 9 )u?^w 3.3.2高斯光束的相位分布 GeFu_7u!| $ ?*XPzZ 3.3.3高斯光束的远场发散角 M`D`-vv TQL_K8k@_ 3.3.4高斯光束的高亮度 Wr6y w# XjFaP { 3.4稳定球面腔的光束传播特性 Nm{J=` 6[T)Q ^0` 3.4.1稳定球面腔的等价对称共焦腔 MA+{7 [ 19]O; 3.4.2稳定球面腔的光束传播特性 rD!UP1Nb :G4)edwe 3.5其他几种常用的激光光束 W<\*5oB%H __Egr@ 3.5.1厄米-高斯光束 u`gY/]y! M?v`C>j 3.5.2拉盖尔-高斯光束 '>Uip+'
[P3
Z"& 3.5.3贝塞尔光束 g 0 k{b {C'9?4& 3.6激光器的输出功率 jRBKy8?[C *@E&O^% cO 3.6.1均匀增宽型介质激光器的输出功率 ,R *YI 4"et4Y7 3.6.2非均匀增宽型介质激光器的输出功率 F* _ytL |>v8yS5 3.7激光器的线宽极限 l0BYv&tu rrrn8b6
3.8激光光束质量的品质因子M2 ? oQ_qleuo t-Zk)*d/0 3.9模式激光的某些一阶统计性质 ia*Bcx_RW+ K*aGz8N 3.9.1单模激光的一阶统计性质 nC@UK{tVa ' p!\[* e 3.9.2多模激光的一阶统计性质 `{+aJ0<S qlg?'l$03) 思考练习题3 /_ RrNzqy D {N,7kT 第4章激光的基本技术 ~+&Z4CY b l . %[s6 4.1激光器输出的选模 +`+r \*C5 Q N8.FiiD 4.1.1激光单纵模的选取 wh#x`Nc nD!5I@D 4.1.2激光单横模的选取 Lb0B m R%0 *GC9o / 4.2激光器的稳频 ~IS3i'bh ]GmXZ i 4.2.1影响频率稳定的因素 QvDD
X0BB J( e 4.2.2稳频方法概述 *:,y`! F=y i3<ZFR 4.2.3兰姆凹陷法稳频 (I ~r~5^ "a]Ff& T- 4.2.4饱和吸收法稳频 mAuN* ( 6#(rWW "_ 4.3激光束的变换 /u pDbP.O a {4RG(I_ 4.3.1高斯光束通过薄 透镜时的变换 jbs)]fqC; }x+s5a;!3/ 4.3.2高斯光束的聚焦 (nt= \"=b8x 4.3.3高斯光束的准直 1'YksuYx6f $LJCup,1" 4.3.4激光的扩束 KO&oT#S dH +oV` 4.4激光调制技术 .Eg[[K_iD M|\C@,F]8 4.4.1激光调制的基本概念 +^V%D!.$@
{U7A&e0eW 4.4.2电光强度调制 >o8N@`@VK- #_4 JTGJ 4.4.3电光相位调制 yUlYf#`H gs9VCaIa 4.5激光偏转技术 ;ei qzdP D",~? 4.5.1机械偏转 6dQ]=]; JB(P-Y#yyA 4.5.2电光偏转 8~eYN- #W& & dvL` 4.5.3声光偏转
;(~H(]D #hP&;HZ2>" 4.6激光调Q技术 &+-]!^2o Ilv
_. 4.6.1激光谐振腔的品质因数Q # `b5kqQm ui4*vjd
4.6.2调Q原理 7) e#b p'`pO"EO 4.6.3电光调Q 23Juu V. DTp| he 4.6.4声光调Q HA::(cXL 3m59EI-p 4.6.5染料调Q iJem9XXb 1)N{!w` 4.7激光锁模技术 XY1b_uY wC4:OJ[d 4.7.1锁模原理 Fmux#}Z t}2$no? 4.7.2主动锁模 (&ABfm/t 6d#
V 4.7.3被动锁模 4> $weu^ {ehAF=C 思考练习题4 h ! UB#-
GPVqt"TY 第5章典型激光器介绍 okv`v
({ 2* 9rhOK* 5.1固体激光器 SwVdo|%.? 990sE
t? 5.1.1固体激光器的基本结构与工作物质 s
u)AIvF{ +7|Q d}\X 5.1.2固体激光器的泵浦系统 DV">9{"5'] LAfv 1 5.1.3固体激光器的输出特性 Nw=mSW^E cp\A
xWtUZ 5.1.4新型固体激光器 c<n <!!vi x0 dO ^D 5.2气体激光器 b+qdl`V d sU }.2 k 5.2.1氦氖(HeNe)激光器 6fr @y=s2: #pm0T1+jW 5.2.2二氧化碳激光器 ~Q/G_^U: . ECT 5.2.3Ar＋离子激光器 BV`,~n: !mtq?LV 5.3染料激光器 aO]FQ#l2b b3RCsIz 5.3.1染料激光器的激发机理 _]~= Kjp hJcN*2 \: 5.3.2染料激光器的泵浦 O.g!k"nas& />E:}1}{ 5.3.3染料激光器的调谐 ON~K( O2g( #Z.2g]. 5.4半导体激光器 ,F)9{ <r] _>"f&nb O 5.4.1半导体的能带和产生受激辐射的条件 95%,
8t (iw)C)t*u 5.4.2PN结和粒子数反转 Z 71.* 2|C(|fD4 5.4.3半导体激光器的工作原理和阈值条件 v1Wz#oP zjVQ \L 5.4.4同质结和异质结 半导体激光器 TUaW' *U69rbYI 5.5其他激光器 KL}o%wfLy %m5&U6 5.5.1准分子激光器 RN0=jo!58 h72#AN 5.5.2自由电子激光器 ' 3 MCb ; OpN &q+ 5.5.3化学激光器 LAT%k2%Wx @&G< Np` 思考练习题5 cLpkgK&a 7 ^|,l 第6章激光在精密测量中的应用 o : t z _5 R^*h|7)E 6.1激光干涉测长 ueM[&:g&MU />,Tq!i\4} 6.1.1干涉测长的基本原理 +g6t)Gl X\a*q]"_ 6.1.2激光干涉测长系统的组成 6HyndB^ N3`EJY_|V 6.1.3激光外差干涉测长技术 @Pt,N
qj: _poe{@h! 6.1.4激光干涉测长应用举例 )GpH5N'EI h/t{=
@
.5 6.2激光衍射测量
Zo i\r 3Wl,T5}{ 6.2.1激光衍射测量原理 I|#1u7X%] 1sT%g}w@| 6.2.2激光衍射测量的方法 a9=pZ1QAG V#Px 6.2.3激光衍射测量的应用 v_$'!i$ Vif0z*\e{ 6.3激光测距 WE hDep: Zs s `## 6.3.1激光脉冲测距 2unaK<1s W]t!I}yPR 6.3.2激光相位测距 "&,Gn# 'FG d
Xiv8B1 6.4激光准直及多自由度测量 %bp8VR sY lOc!KZHUp 6.4.1激光准直仪 \
M_}V[1+ 79?%g= #= 6.4.2激光衍射准直仪 )Tmq E<[ aNLkkkJg<; 6.4.3激光多自由度测量 2K Um(B.I *XCid_{( 6.5激光多普勒测速 /_`f b)f Y}/e" mp 6.5.1运动微粒散射光的频率 d0;$k, k [6xuyY] 6.5.2差频法测速 dHtbl\6 . )zX<~, 6.5.3激光多普勒测速技术的应用 c~1X/,biA @"\j]ZEnY 6.6环形激光测量角度和角加速度 |Mm9QF;iA n8!qz:z/ 6.6.1环形激光精密测角 ):Vz v VGVZ`| 6.6.2光纤陀螺 ; m;a"j5 qJQ!e 6.7激光环境计量 .!kO2/:6 Jf/X3\0N7 6.8激光散射板干涉仪 ~is$Onf99# h|MTE~
思考练习题6 /%# LA d=TZaVL$$ 第7章激光加工技术 >~g(acH%`x !F |mCEU 7.1激光热加工原理 me#?1 r Y SvZ7G(m> 7.2激光表面改性技术 fY|Bc<,V9) AF=9KWqf
7.2.1激光淬火技术的原理与应用
jWg7RuN yN0!uzdW* 7.2.2激光表面熔凝技术 hU}!:6G%[P `ehZ(H} 7.2.3激光熔覆技术 ]y4(WG;:
tj:Q]]\M 7.3激光去除材料技术 &?],uHB?d w/L^w50pt 7.3.1激光打孔 1|?8g2Vf
_e
]jz2j 7.3.2激光切割 Myl!tXawe8 LEq"g7YH 7.4激光焊接 bN ,>,hj t Z_ni} 7.4.1激光热导焊 J H%^FF2 !Od?69W, $ 7.4.2激光深熔焊 CDy *8<-& an4^ (S Y 7.4.3激光复合焊 6N{V cfq ;{n@hM*O 7.5激光快速成型技术 .%.kEJh` 6z/ ct|n 7.5.1激光快速成型技术的原理及主要优点 +s*OZ6i [ OX"^a $ 7.5.2激光快速成型技术 :QndeUw x}g5 7.5.3激光快速成型技术的重要应用 _h%
:Tu
wkn r^A 7.6其他激光加工技术 14[ +PoF^A re\@ v8w~ 7.6.1激光清洗技术 j.3#rxq fZ9 EE3 7.6.2激光弯曲 p19[qy~. d},IQ,Az:Z 思考练习题7 V vth, }~?B>vZS 第8章激光在医学中的应用 #U b"Ii uhyw?#f 8.1激光与生物体的相互作用 4(VVEe W\'njN 8.1.1生物体的 光学特性 v ^Eg ,&( ;XJK*QDN 8.1.2激光对生物体的作用 WjyuaAWY W+A-<R h\ 8.1.3激光对生物体应用的优点 sr0.4VU1 -_m>C2$6x 8.2激光在临床治疗中的应用
Wc}opp ,0'Yj?U> 8.2.1激光临床治疗的种类与现状 4"OUmh9LHB >&@hm4 8.2.2激光在皮肤科及整形外科领域中的应用 +GgJFBl )'<B\P/ 8.2.3激光在眼科中的应用 wq[\ Fb ` 1g_(xwUp+ 8.2.4激光在泌尿外科中的应用 O/X;(qYd
y$n7'W6 8.2.5激光在耳鼻喉科中的应用 p !+7F\ ISQC{K']J 8.2.6最新的技术——间质激光光凝术 s6#@S4^=\ T
;Ga G 8.2.7光动力学治疗 \hjGw,d .Z,3:3,] 8.3激光在生物体检测及诊断中的应用 ~s}0z&v^te ?;{fqeJz 8.3.1利用激光的生物体光谱测量及诊断 T6X%.tR>` j3Ng] @N 8.3.2激光断层摄影 ] gN]Cw\L wzw`9^B 8.3.3激光显微镜 64Ot`=A" 8q)wT0A~ 8.4医用激光设备 zeq P:goy q<Zdf 8.4.1医用激光 光源 '64&'.{#>r -{Lc?= 8.4.2医用激光传播用 光纤 =)56]ki} ~~U2Sr 8.5激光应用于医学的未来 s\c*ibxM, P ;&rh U^[ 8.5.1医用激光新技术 -1tdyCez ya81z4? 8.5.2光动力学治疗的前景 9Fe(],AzF n-h2SQl ! 思考练习题8 NF&
++Vr6 s]=s2.= 第9章激光在信息技术中的应用 ~<M/<%o2* /Q7cQ2[EU 9.1光纤通信系统中的激光器和光放大器 O|#N$a&_N pRsYA7Ti 9.1.1半导体激光器 #!Iez vWf n@LR? 9.1.2光纤激光器 ^wL
n }$ K2h* 9.1.3光放大器 9aLS%-x!+ l @+WGh 9.2激光全息三维显示 ap;tggi(H E$z)$`"1 9.2.1全息术的历史回顾 $9 G RA M. #+V5$ 9.2.2激光全息术的基本原理和分类 b 8V]/ >Z#=< 9.2.3白光再现的全息三维显示 ,2F4S5F~rC Nw'3gJ : 9.2.4计算全息图 M@a?j<7P,m { VC4rA 9.2.5数字全息术 Q AJX7 >wK ^ W{ 9.2.6全息三维显示的优点 B,SH 9, LEM{$Fxo& 9.2.7全息三维显示的应用 1v TncU! <B]\& 9.2.8全息三维显示技术的展望 0A%>'< ?Gq'r2V 9.3激光存储技术 -e=p*7'] xF)AuGdp\ 9.3.1激光存储的基本原理、分类及特点 0dKI+z gr d*26;5~\ 9.3.2激光光盘存储 Az. k6)~ G Q&9b_ 9.3.3激光体全息光存储 0NLoqq bl|k6{A 9.3.4激光存储技术的新进展 Jtj_R l
! }i1p &EN^ 9.4激光扫描和激光打印机 %K^l]tWa@ gY AXUM, 9.4.1激光扫描 g -=)RIwm $|v_ pjUu] 9.4.2激光打印机 R9SJ ;Ts E Ti/t\'6 9.5量子光通信中的激光源 9Vx2VjK2' jB] tq2i 9.5.1量子光通信 z`-?5-a]I JZp*"UzQr 9.5.2量子态发生器及应用 [>"bL$tlo* \F%5T RoC 思考练习题9 <{7CS=) U^4
/rbQ 第10章激光在科学技术前沿问题中的应用 N =K|Nw ^(I4Do~} 10.1激光核聚变 lkf(t&vL2 aG7QLCL 10.1.1受控核聚变 l -"c-2-! YV*s1 t/ 10.1.2磁力约束和惯性约束控制方法 RQI? \?o H{ '<v|I 10.1.3激光压缩点燃核聚变的原理 R}F0_. f[3 DKA 10.2激光冷却
~YHy '. k LVf}J~? 10.3激光操纵微粒 PF@+~FI (#* 7LdZ 10.3.1光捕获 JicAz1P1W :mLcb. E 10.3.2微粒操纵 %sb)U ~gP l%*KB ME 10.4超越经典衍射极限的分辨率 ig :/60Z 9I8{2] 10.4.1解析延拓 \P]w^ e&f9/rfx 10.4.2综合孔径傅里叶全息术 3jPua)=p J#B%
#X 10.4.3傅里叶叠层算法 <=8R EA? Zrp`91&I 10.4.4相干谱复用 zyTP|SXk vCT5do"C& 10.4.5非相干结构光 照明成像 <}-[9fW T^u ][I3* 10.4.6超分辨荧光显微镜 e2Sm.H ' Ed9ynJ~)X 10.5激光光谱学 b:/ ; 0 Vv 6B 2< 10.5.1拉曼光谱 yfeX=h \o9-[V#Gm 10.5.2空间高分辨的激光显微光谱 ]Mi
~vG
q oK &LYlU 10.5.3频率高分辨的双光子光谱 98h,VuKVaB i rMZLc6 10.5.4时间高分辨的激光闪光光谱 tLe!_p) p+U}oC 10.5.5各种特殊效能的激光光谱技术 5Z}]d@ $8o(_8Q) 10.6激光用于反常多普勒效应的基础物理研究 <b >@'\w9 8<M'~G%CEq 10.6.1电磁波的正常多普勒效应 Rk.YnA_J6 5R}Qp<D[^ 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 ;4tVFqR c c7 *O 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 %se4aeOrX L<!}!v5ja 10.6.4反常多普勒效应的测量光路设计及理论分析 ]&\HAmOQS 8
$0 D-z 10.6.5反常多普勒效应的测量实验结果 F+Rtoq| -_Pd d[M 思考练习题10 3}=r.\]U t
m?[0@<s 附录A随机变量 B1 T:c4:N 5=tvB,Ux4 A.1概率的定义和随机变量 `rsPIOu x@I *(I A.2分布函数和密度函数 w~a^r]lPW % eW zr A.3推广到两个或多个联合随机变量 $E3- </ f S[!K A.4统计平均 zb.^ _A =; Gw=m( 附录B随机过程 J#vIz Q occ^bq B.1随机过程的定义和描述 sm5\> L3V )I'?]p< B.2平稳性和遍历性 0 3fCn" G 'IqAKJ 参考文献 jY%&G#4 /!;oO_U:#  <+ UEM ~) xgHR;US H （实体书推荐，有需求者，可以购买！）
|
帖子
勋章
关注
任务
