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。
Y:[u1~a }Sv:`9= :"c*s4 0GeTSFj 第1章辐射理论概要与激光产生的条件
rV#ch( onzxx4bax 1.1光的波粒二象性
#"~<HG}bR/ ;e *!S}C, 1.1.1光波
Dp9+HA9t UCj ld 1.1.2光子
H.MI5O (Q O\r0bUPE 1.2原子的能级和辐射跃迁
5rik7a)Z] )SGq[B6@I 1.2.1原子能级和简并度
|CyE5i0 sPIn|d 1.2.2原子状态的标记
@o`AmC.
8 =Xr.'(U 1.2.3玻尔兹曼分布
@j/a=4o[ ?Ir:g=RP* 1.2.4辐射跃迁和非辐射跃迁
WNtW|IV dy[X3jQB 1.3光的受激辐射
-iZ`Y? 8":Q)9;% 1.3.1黑体热辐射
Q=$2c[Uk 0g8NHkM:2a 1.3.2光和物质的作用
cr;da) es7=%!0 1.3.3自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系
X&H"51 f/?P514h 1.3.4自发辐射光功率与受激辐射光功率
Mo|2}nf ~P-mC@C 1.4光谱线增宽
'I;zJ`Trd pQB."[n 1.4.1光谱线、线型和光谱线宽度
/)O"l @ }U 9\(|
D# 1.4.2自然增宽
Mi_$">1-W dM@1l1h/ 1.4.3碰撞增宽
A04U /; _+MJ%'>S 1.4.4多普勒增宽
:ShT|n7 Ow,b^| 1.4.5均匀增宽和非均匀增宽线型
FS1z`wYP )4 ;`^]F 1.4.6综合增宽
8u]2xB=K YS_;OFsd 1.5激光形成的条件
e*1_ 8I#2 u*9V&>o 1.5.1介质中光的受激辐射放大
'J|_2* .=;
; 1.5.2光学谐振腔和阈值条件
Iq.*8Oc N'=gep0V@ 思考练习题1
\|[;Z"4l #g!.T g' 第2章激光器的工作原理
2X&qE}%k S _)-o1`*- 2.1光学谐振腔结构与稳定性
V=3b&TkE a8Wwq?@ 2.1.1共轴球面谐振腔的稳定性条件
f*8DCh!r" %&bY]w 2.1.2共轴球面腔的稳定图及其分类
HxI"
8A <OPArht 2.1.3稳定图的应用
08{@rOr cB&:z)i4 2.2速率方程组与粒子数反转
,2ar7
5Va \l3h0R 2.2.1三能级系统和四能级系统
32
=z)]FZ 9N3eN 2.2.2速率方程组
_SkLYL!=9 kG*~|ma 2.2.3稳态工作时的粒子数密度反转分布
+"@ .8m R G`1en 2.2.4小信号工作时的粒子数密度反转分布
v &+R^iLE bZV/l4TU 2.2.5均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布
!|>"o7 ?
=+WRjF 2.2.6均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应
:M5l*sIO2 TS5Q1+hWHV 2.3均匀增宽介质的增益系数和增益饱和
T6k0>[3xf ?bu>r=oIO] 2.3.1均匀增宽介质的增益系数
LOJAWR9$^U rVsJ`+L 2.3.2均匀增宽介质的增益饱和
Rx}Gz$ !f6(Zho 2.4非均匀增宽介质的增益饱和
40
0#v|b `9.r`&T6K 2.4.1介质在小信号时的粒子数密度反转分布值
PFK
'$ T]p-0?=4vv 2.4.2非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数
;A!BVq ete.!*= 2.4.3非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布
#3d(M 3f;>" P} 2.4.4非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和
{]|J5Dgfe \uMLY<]P 2.5激光器的损耗与阈值条件
VLN_w$iEq _<2E"PrT 2.5.1激光器的损耗
t&DEb_"De wec)Ctj+ 2.5.2激光谐振腔内形成稳定光强的过程
KY]C6kh iG?[<1~ 2.5.3阈值条件
sn>~O4" Mb7I[5v 2.5.4对介质能级选取的讨论
{FTqu. ^zgo#J5O 思考练习题2
xn|(9#1o pY$Q 第3章激光器的输出特性
;6hOx(>`= CVR3
A' 3.1光学谐振腔的衍射理论
'[O;zJN; C2)2) 3.1.1数学预备知识
k-""_WJ~^ Pr,q*_Yy 3.1.2菲涅耳-基尔霍夫衍射公式
NW)1#]gg% B,fo(kG 3.1.3光学谐振腔的自再现模积分方程
s(roJbJ_; t );/'3| 3.1.4激光谐振腔的谐振频率和激光纵模
.XhrCiZ O<W_fx8_' 3.2对称共焦腔内外的光场分布
G9@0@2aY8 w)jISu;RG 3.2.1共焦腔镜面上的场分布
8sK9G`
k Nl(Foya%) 3.2.2共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布
RY*U"G0#w 7})[lL`\s 3.3高斯光束的传播特性
eQvg7aO; 5 + MS^H 3.3.1高斯光束的振幅和强度分布
dcWD(- _oDz- 3.3.2高斯光束的相位分布
;P&OX5~V Y:)e(c"A 3.3.3高斯光束的远场发散角
*G9V'9 FN) $0 3.3.4高斯光束的高亮度
U|j`e5) 9]o-O]7/ 3.4稳定球面腔的光束传播特性
?#Q #u|~ mUx+Y ]Ep 3.4.1稳定球面腔的等价对称共焦腔
_2 osV[e Xm2z}X(% 3.4.2稳定球面腔的光束传播特性
'(jG[ry&T qA5r 3.5其他几种常用的激光光束
Ef13Q]9| K)k<Rh[< 3.5.1厄米-高斯光束
TrR8?- g95`.V} 3.5.2拉盖尔-高斯光束
6/dI6C! DkAAV9* 3.5.3贝塞尔光束
t#eTV@- )TM4R)r%)9 3.6激光器的输出功率
QUQ'3 %3''}Y5
3.6.1均匀增宽型介质激光器的输出功率
y Fq&8 x<X hqkz^!rp 3.6.2非均匀增宽型介质激光器的输出功率
Fh9h,'
V" gt w Q- 3.7激光器的线宽极限
D*|Bb? _ZkI)o 3.8激光光束质量的品质因子M2
K8Y=S12Ti \mlqO[ S 3.9模式激光的某些一阶统计性质
R]*K:~DM OY@ %p}l 3.9.1单模激光的一阶统计性质
`%WU8Yv R<N
]B 3.9.2多模激光的一阶统计性质
YLn?.sV{[0 {h`uV/5@` 思考练习题3
hpL;bM' 4d;8`66O 第4章激光的基本技术
8E]F$.6U Bo%NFB; 4.1激光器输出的选模
TBU&6M>{3 UN<]N76! 4.1.1激光单纵模的选取
-_eLf#3 k7usMVAA 4.1.2激光单横模的选取
#$qTFN iTU5l5U z 4.2激光器的稳频
(qulwOt~w q.`NtsW!\+ 4.2.1影响频率稳定的因素
l"]}Ts# vn"{I&L+w0 4.2.2稳频方法概述
zi`o#+ d)f :)Ew 4.2.3兰姆凹陷法稳频
hSyql P1' al 4.2.4饱和吸收法稳频
pr UM-u8 >[=^_8M 4.3激光束的变换
6ar
w!clI8v/ 4.3.1高斯光束通过薄
透镜时的变换
zu|\fP 3y8G?LL/[7 4.3.2高斯光束的聚焦
?"g2v-jTK HBx=\%;n 4.3.3高斯光束的准直
|64~K\X W#WV fr 4.3.4激光的扩束
{8,J@9NU l}sjD[2 4.4激光调制技术
:y jKL^G> /HRFAqep 4.4.1激光调制的基本概念
_8UDT^?8, |R\>@Mg#B 4.4.2电光强度调制
2'MZ s]??w v9O~@v{= 4.4.3电光相位调制
_&ks1cw j+v=Ul|l 4.5激光偏转技术
8k1Dj1@0z ^iw'^6~ 4.5.1机械偏转
tc{sB\&- |T)6yDL 4.5.2电光偏转
2Gaa(rJ5o h6`6tk 4.5.3声光偏转
@xYlS5{ k%QpegN 4.6激光调Q技术
-"60d
@. h
Pa_VrH 4.6.1激光谐振腔的品质因数Q
:mn>0jK,N x-.?HS[ 4.6.2调Q原理
_1 !OlQ 56-dD5{hxR 4.6.3电光调Q
t+T4-1 3a T&o(N3lW 4.6.4声光调Q
!fR3(=oN vbe|hO"" 4.6.5染料调Q
3c6b6 0eu$ W 4.7激光锁模技术
3H6lBF Pax|x15 4.7.1锁模原理
91-o}|3v v"XGC i91L 4.7.2主动锁模
T\j{Bi5 \J \k!{uRy' 4.7.3被动锁模
8~z~_TD6m@ D}8[bWF 思考练习题4
/Uy"M:|V1 hD*SpVIU 第5章典型激光器介绍
L4z ~B!uvF 3L}!RB 5.1固体激光器
w\i\Wp,FP EZ$>.iy{ 5.1.1固体激光器的基本结构与工作物质
(VEpVn3{ yS(fILV 5.1.2固体激光器的泵浦系统
G5aieD.# v)t:|Q{I 5.1.3固体激光器的输出特性
!()$8 Mh/dpb\Z 5.1.4新型固体激光器
![_*(8v}S ,J^b0@S 5.2气体激光器
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