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。
P8>~c9$I ,=Mt`aN
xL{a :/Q 第1章辐射理论概要与激光产生的条件
*Eo?k<:zPm pgOQIzu 1.1光的波粒二象性
$e*ce94 l y(>8F 1.1.1光波
Cq'KoN%nQ cFeXpj?GV
1.1.2光子
=K6($|'= kg'o&^/= 1.2原子的能级和辐射跃迁
Qk,I^1w?7 VxVE 1.2.1原子能级和简并度
f6p-s
y> hnDBFQ{ 1.2.2原子状态的标记
D|Q#gcWp o 5*1D$mxD" 1.2.3玻尔兹曼分布
Z@3i$8 |h;0H` 1.2.4辐射跃迁和非辐射跃迁
~g5[$r-u-u ^~3SSLS4" 1.3光的受激辐射
I~ok4L?VB J[4mLU 1.3.1黑体热辐射
P*I}yPeb Cn "s`
q 1.3.2光和物质的作用
\4v]7SV mGJasn 1.3.3自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系
f}x.jxY? LUqB&,a} 1.3.4自发辐射光功率与受激辐射光功率
4<k9?)~(J FLGk?.x$\ 1.4光谱线增宽
`QyO`y=?[Y ;4.!H,d 1.4.1光谱线、线型和光谱线宽度
kzt(i Y_6 @JyK|.b#0 1.4.2自然增宽
aFS,GiB {=F/C,- 1.4.3碰撞增宽
c.>oe*+ X)7x<?DAy 1.4.4多普勒增宽
'H
\9:7 @te!Jgu{ 1.4.5均匀增宽和非均匀增宽线型
mg*qiScfW /f|X(docI 1.4.6综合增宽
Tl2C^j P] UJ0b 1.5激光形成的条件
Mf&{7% I?ae\X@M 1.5.1介质中光的受激辐射放大
|j#C|V%kV f!!V${)X 1.5.2光学谐振腔和阈值条件
2vAQ FW/W%^ 思考练习题1
:'~Y DX"xy 第2章激光器的工作原理
`Ye\p6v!+ 6WU(% 2.1光学谐振腔结构与稳定性
uF1~FKB PYM(Xz$ 2.1.1共轴球面谐振腔的稳定性条件
^eR%N8Z )6|yb65ZUX 2.1.2共轴球面腔的稳定图及其分类
]3KhgK%c8 ~%SH3$ 2.1.3稳定图的应用
Z;:u'= eS<lwA_ 2.2速率方程组与粒子数反转
kH]yl
2 ENGg
~D 2.2.1三能级系统和四能级系统
V`bi&1?6\
FE2f'e 2.2.2速率方程组
Axe8n1*y \H=&`? 2.2.3稳态工作时的粒子数密度反转分布
PzA|t;* DjN|Wr)* 2.2.4小信号工作时的粒子数密度反转分布
t4-pM1]1_
(&+kl q 2.2.5均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布
B,TB3
{ j}~86JO+Cw 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-'t/0e( *
v75O7l 2.3均匀增宽介质的增益系数和增益饱和
WIv?}gi:
X V{^!BBQ
2.3.1均匀增宽介质的增益系数
7tcPwCc{ ; =X P & 2.3.2均匀增宽介质的增益饱和
oE(7v7iY dVsE^jsL 2.4非均匀增宽介质的增益饱和
>|twyb 5lm<% 2.4.1介质在小信号时的粒子数密度反转分布值
2UFv9 yp66{o
2.4.2非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数
K9OYri^TQ KN7n@$8YM 2.4.3非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布
brdmz} "87ghj_} 2.4.4非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和
[BT/~6ovrZ /ew
Ukc8, 2.5激光器的损耗与阈值条件
XI9js{p _ B5gR 2.5.1激光器的损耗
*{yK
8 Up,vD)tG 2.5.2激光谐振腔内形成稳定光强的过程
IaT$6\> <j5NFJ9 2.5.3阈值条件
jSwf*u lhw ,J]0* 2.5.4对介质能级选取的讨论
4( 1(e Xt#4/>dlR 思考练习题2
F$hYKT2| .] sf0S! 第3章激光器的输出特性
t| 'N+-T3 %"af748!+D 3.1光学谐振腔的衍射理论
82]vkU opJMS6%r 3.1.1数学预备知识
y^}6!>Ou: 4=Krq6{ 3.1.2菲涅耳-基尔霍夫衍射公式
sRrzp=D ea~:}!-P 3.1.3光学谐振腔的自再现模积分方程
)I$q 5%q8 9$|Gfyv 3.1.4激光谐振腔的谐振频率和激光纵模
FDv+*sZ ,I_^IitN 3.2对称共焦腔内外的光场分布
/Ne<V2AX V`7FKL@" 3.2.1共焦腔镜面上的场分布
]f_6 '|5A I<8sI%,s 3.2.2共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布
>$,y5 AJ& ]sGHG^I6 3.3高斯光束的传播特性
gF5a5T, * C6a?] 3.3.1高斯光束的振幅和强度分布
CBD6b l|A ^-[ ?#] 3.3.2高斯光束的相位分布
A%{W{UP8N y:h}z). 3.3.3高斯光束的远场发散角
;x8k[p~2 "eWYv3z~- 3.3.4高斯光束的高亮度
i6 (a@KRY K%Rj8J7|u? 3.4稳定球面腔的光束传播特性
GR"Eas.$ Wf&W^Q 3.4.1稳定球面腔的等价对称共焦腔
F`9ZH. pmFk50` 3.4.2稳定球面腔的光束传播特性
Z t&6Ua[Y} D.1J_Y=9 3.5其他几种常用的激光光束
8-Hsgf.* wj1{M.EF\ 3.5.1厄米-高斯光束
3,Q^&
1 XFh>U7z. 3.5.2拉盖尔-高斯光束
$8'O ~35U]s@v 3.5.3贝塞尔光束
V2<?ol z8J."27ND 3.6激光器的输出功率
viAMr"z j$TwL; 3.6.1均匀增宽型介质激光器的输出功率
W5' 3$,X9 8B#GbS
K 3.6.2非均匀增宽型介质激光器的输出功率
!QT'L,_ cn-
nj] 3.7激光器的线宽极限
?"KC-u| ]Bm>-*@0N 3.8激光光束质量的品质因子M2
;9}pOzF1q 6O22P?v 3.9模式激光的某些一阶统计性质
*k1<:
@%e s #S%#LM 3.9.1单模激光的一阶统计性质
Y2[A2Uy$ef \ AC|?/sH 3.9.2多模激光的一阶统计性质
!2|=PB' M C( id=F 思考练习题3
nxJee=qH k,uK6$Z 第4章激光的基本技术
'vbc#_; v i)%$~ 4.1激光器输出的选模
@YH+cG| ZJjTzEV%^B 4.1.1激光单纵模的选取
N|Sf=q?Ko 7lo|dg80 4.1.2激光单横模的选取
wCHR7X0*b _HA$
j2
4.2激光器的稳频
/LM4-S &l?+3$q 4.2.1影响频率稳定的因素
vw)7 !/# :SsUdIX;P 4.2.2稳频方法概述
!8@*F uyF|O/FC 4.2.3兰姆凹陷法稳频
3~qR olW|$? 4.2.4饱和吸收法稳频
KA276# ,JEbd1Uf 4.3激光束的变换
4TwQO$C JNFIT;L 4.3.1高斯光束通过薄
透镜时的变换
tyDY'W\] iHp\o=# 4.3.2高斯光束的聚焦
nCKbgM'" aRc ' 4.3.3高斯光束的准直
b`_w])Y@ '&;69`FSe 4.3.4激光的扩束
CZEW-PIhj lZQ/W:OE 4.4激光调制技术
`PL[lP-< sK 2
e& 4.4.1激光调制的基本概念
[Lp,Hqi5 ./p|?pu
4.4.2电光强度调制
/"ymZI!k\ dxj*Q "K 4.4.3电光相位调制
60Z]M+8y8 t+nRw?Z 4.5激光偏转技术
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L$Y2 SjdZyJa 4.5.1机械偏转
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