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。
Z Z|a`U nQm7 At 
"5:^aC] {/d<Jm: 第1章辐射理论概要与激光产生的条件
^oaFnzJdf M#ED49Dh> 1.1光的波粒二象性
k@vN_Un 0wL-Ak#v 1.1.1光波
Awy-kou[C 0$Rl78>( 1.1.2光子
CEbZj
z | V/xGk9L~ 1.2原子的能级和辐射跃迁
.H;[s $3.hZx> 1.2.1原子能级和简并度
=*<Cw?Gc D&0y0lxI@ 1.2.2原子状态的标记
2GB)K?1M ixc~DV+@[ 1.2.3玻尔兹曼分布
\o}m]v
i $d\]s]}` 1.2.4辐射跃迁和非辐射跃迁
=LLix .
> !Q(x A,p 1.3光的受激辐射
Lso4Z Z; . &Tcds 1.3.1黑体热辐射
oTS/z\C"<u y*ux 7KO 1.3.2光和物质的作用
?VUW.- ; J<K/YdI 1.3.3自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系
mIk8hA@B_ YK Cd:^u 1.3.4自发辐射光功率与受激辐射光功率
fH{ _ X fviq }. 1.4光谱线增宽
j'xk [bM woI.1e5 1.4.1光谱线、线型和光谱线宽度
)o4B^kq +q*Cw>t / 1.4.2自然增宽
!mX-g]4E ' 8RBR%)y 1.4.3碰撞增宽
$"#2hVO :`U@b
6 1.4.4多普勒增宽
=]Gw9sge@ Y7 q=] 1.4.5均匀增宽和非均匀增宽线型
X1LwIa> cviPCjM 1.4.6综合增宽
G%Dhj)2} T-.Q 1.5激光形成的条件
. eZsKc-@ `?M?WaP 1.5.1介质中光的受激辐射放大
mEh([ZnY ! J7ExfEA 1.5.2光学谐振腔和阈值条件
Wra$ Jw -?7 O 思考练习题1
VDnN2)Km* jPu m2U_ 第2章激光器的工作原理
3n ~n-Jo 3 k U4?D] 2.1光学谐振腔结构与稳定性
+c&oF,=}!P a%FM)/oI|T 2.1.1共轴球面谐振腔的稳定性条件
r0xm DJ@y LN!e_b 2.1.2共轴球面腔的稳定图及其分类
JSf \ApX JJE 3 \
2.1.3稳定图的应用
P84uEDY 8Pgw_ 21N1 2.2速率方程组与粒子数反转
BNj@~u C{ ZjB]pG+ 2.2.1三能级系统和四能级系统
R}T8cVxc Of@ LEEh6 2.2.2速率方程组
}I )%G w /RF= 8,A 2.2.3稳态工作时的粒子数密度反转分布
I=;.o> Q)lN7oD 2.2.4小信号工作时的粒子数密度反转分布
wr`+xYuuC= A
,$CYLj+ 2.2.5均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布
gS
VWv9+ IGKtugU% 2.2.6均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应
Mtw7aK eI@nskq# 2.3均匀增宽介质的增益系数和增益饱和
5w^6bw){ 8c%Sd'+Pt 2.3.1均匀增宽介质的增益系数
O3*}L2 j@ 9P 7^*f:E 2.3.2均匀增宽介质的增益饱和
l(~i>iQ
4 $eSSW+8q" 2.4非均匀增宽介质的增益饱和
1+Z@4 ;fk $yoIz.?V 2.4.1介质在小信号时的粒子数密度反转分布值
(p?7-~6|: 8hZY Z /T 2.4.2非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数
exP:lO_0n gXb
*
zt2 2.4.3非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布
zKllwIf i ~'.SmXZs 2.4.4非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和
<Na .6P Ug P 2.5激光器的损耗与阈值条件
E&_q"jJRi <0h,{28 2.5.1激光器的损耗
j8cXv HB0DG<c- 2.5.2激光谐振腔内形成稳定光强的过程
Cx[Cst ` RF|r@/S 2.5.3阈值条件
-TT{4\%s N'@E^
rYc 2.5.4对介质能级选取的讨论
`z!6zo2d =cwdl7N&I 思考练习题2
$E@U- =m C&/_mm5 第3章激光器的输出特性
tZz *O% \&,{N_G#L. 3.1光学谐振腔的衍射理论
esk~\ !d } Nc Ed ; 3.1.1数学预备知识
x1'4njTV$ TOge!Q>a 3.1.2菲涅耳-基尔霍夫衍射公式
C(J +tbk ZP(T=Q 3.1.3光学谐振腔的自再现模积分方程
F5s`AjU /V" 6 Q'D 3.1.4激光谐振腔的谐振频率和激光纵模
e9p!Caf~I- LUfo@R 3.2对称共焦腔内外的光场分布
{+CBThC %h9'kJzNk 3.2.1共焦腔镜面上的场分布
9:4m@dguh- a i$s 3.2.2共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布
? \p,s-CR: { ;^GKb+ 3.3高斯光束的传播特性
4SNDKFw (p!w` MSv 3.3.1高斯光束的振幅和强度分布
A2p]BW& >MLP mER 3.3.2高斯光束的相位分布
M'sq{K9 +d'1 3.3.3高斯光束的远场发散角
r-'CB W6!o=() 3.3.4高斯光束的高亮度
N ;|:Ks#! o56UlN 3.4稳定球面腔的光束传播特性
Oe YZLC( ` s|^ 3.4.1稳定球面腔的等价对称共焦腔
0 ~^l* >mUSRf4 3.4.2稳定球面腔的光束传播特性
\}EJtux q m;oCi }fL 3.5其他几种常用的激光光束
DPBWw[ R^Y>v5jAe 3.5.1厄米-高斯光束
Z1N=tL yP*oRV% uX 3.5.2拉盖尔-高斯光束
kR]AW60 OE ^EZ?wd L 3.5.3贝塞尔光束
v:zKn[ ;o s#4 Q?<65u 3.6激光器的输出功率
)= Ens=>Z d8N4@3 CkL 3.6.1均匀增宽型介质激光器的输出功率
-40s 9}<iS w[ 3.6.2非均匀增宽型介质激光器的输出功率
c1}i|7/XSi rvG0aqO ` 3.7激光器的线宽极限
wfq}N K; 0 1">$ 3.8激光光束质量的品质因子M2
4#&w -W Z11 I1)%s 3.9模式激光的某些一阶统计性质
z *~rd2 ;uyQ R8 3.9.1单模激光的一阶统计性质
fIii *f
k3IvAXu 3.9.2多模激光的一阶统计性质
aBT8mK -. }@<R u 思考练习题3
m* rw?nLZ ueu=$.^;g 第4章激光的基本技术
gI{56Z kPezR:
31 4.1激光器输出的选模
4cZlQ3OE. Y=(%t:#_ 4.1.1激光单纵模的选取
'~ n=< Y h{.x:pPXy 4.1.2激光单横模的选取
b.mWB`59 ds:&{~7L<T 4.2激光器的稳频
nV>=n, +s" JVq`v#8 4.2.1影响频率稳定的因素
jU!ibs}R3 :~LOw}N!aQ 4.2.2稳频方法概述
?V$@2vBVX4 6(-c$d`C.0 4.2.3兰姆凹陷法稳频
}cd-BW Z/+H 4.2.4饱和吸收法稳频
KD73Aw l;vA"b=] 4.3激光束的变换
f@H>by
N CooOBk 4.3.1高斯光束通过薄
透镜时的变换
[5wU0~>' sV-UY!
4.3.2高斯光束的聚焦
v g-'MG '=1@,Skj- 4.3.3高斯光束的准直
n~'cKy )m b0h >q $b 4.3.4激光的扩束
Tk:%YS;= qd@F b* 4.4激光调制技术
7da~+(yhr R7ExMJw 4.4.1激光调制的基本概念
#(1R:z\: [WBU _ 4.4.2电光强度调制
?7 Skk UjcKvF 4.4.3电光相位调制
eDL0Vw tN- B`d 1 4.5激光偏转技术
4]m?8j)
6b by* v( $ 4.5.1机械偏转
KJCi4O& 2hFOw I 4.5.2电光偏转
y0\ = F D~r{(u~Ya 4.5.3声光偏转
8rM1kOCf 'OvyQ/T
4.6激光调Q技术
%)PQomn? DP=\FG"}x 4.6.1激光谐振腔的品质因数Q
p ^U#1c RxXiSc` ^z 4.6.2调Q原理
0w ;#4X:m fp'%lbk= 4.6.3电光调Q
7 ^n{BsN )d7U3i 4.6.4声光调Q
HVaKy+RU ? v$1 Fc55 4.6.5染料调Q
YA*E93 J0 oxJ#NG D 4.7激光锁模技术
c*Q6k<SKR EV|L~^Q 4.7.1锁模原理
.MI
5?]_ QIu! o,B 4.7.2主动锁模
</33>Fu)
0;:AT|U/d 4.7.3被动锁模
7,,#f&jP ZY-m Ug 思考练习题4
Ops""#Zi T8 \%+3e. 第5章典型激光器介绍
#u$ Z/, n%I 9l] 5.1固体激光器
TDY =! 8I%N^G 5.1.1固体激光器的基本结构与工作物质
ky0,#ZOF Wm>AR? b 5.1.2固体激光器的泵浦系统
<PTi>C8;r .p
/VRlLU 5.1.3固体激光器的输出特性
V|G[j\]E< n8 e4`- cY 5.1.4新型固体激光器
~R\U1XXyUY g@IYD 5.2气体激光器
o>oZh1/\T, @ )m9#F 5.2.1氦氖(HeNe)激光器
OvtiFN^s' O >sE~~g]? 5.2.2二氧化碳激光器
V9<Ce Tl' {uji7TB 5.2.3Ar＋离子激光器
kJ:z MV N Q2K)Nl >_ 5.3染料激光器
'w!8`LPu u(P;) E"1 5.3.1染料激光器的激发机理
aFV d}RO0 3:G94cp5 5.3.2染料激光器的泵浦
9Qh k~^ngg HP *AN@>Kw 5.3.3染料激光器的调谐
NZ?| #5 3 {GM8}M~D& 5.4半导体激光器
}Q%fY&#(bp <|_b: 5.4.1半导体的能带和产生受激辐射的条件
=OU] <% ZeP3
Yjr3 5.4.2PN结和粒子数反转
N~@ VZbS(6 ?UV ^6 5.4.3半导体激光器的工作原理和阈值条件
AC9#!#
OGB >m&r,z 5.4.4同质结和异质结
半导体激光器
?L~Z]+- Dt8wd,B 5.5其他激光器
H-Z1i x8wal[6 5.5.1准分子激光器
SK_i 3? )./.rtP|4 5.5.2自由电子激光器
(8/Qt\3jv HOY9{>E}z 5.5.3化学激光器
t(F] -[
kN,WB 思考练习题5
13:0%IO MX#MDA-4 第6章激光在精密测量中的应用
$>mTPNF /o=,\kM 6.1激光干涉测长
ua!g}m~ +
s snCr 6.1.1干涉测长的基本原理
^XQr`CqI 8{Id+Q>Vo, 6.1.2激光干涉测长系统的组成
6 X.lncE@p $S0eERg a 6.1.3激光外差干涉测长技术
(G:K?o) > {]m N5 6.1.4激光干涉测长应用举例
%aeQL;# V RU^lR8; 6.2激光衍射测量
n\Y|0\ B KGI0 |Z]n~ 6.2.1激光衍射测量原理
h7 H#sL[^ )!``P?3? 6.2.2激光衍射测量的方法
(W l5F
uY;2tZldf= 6.2.3激光衍射测量的应用
< NO?B+ ~] @|^ 2 +K/ 6.3激光测距
_,2P4 .h8%zB#|i 6.3.1激光脉冲测距
ToHCS/J59 ,~_)Cf#CB 6.3.2激光相位测距
t $ +46** hp E? 6.4激光准直及多自由度测量
buhn ~ c LF~=,S 6.4.1激光准直仪
{ A2SG#} _ .%\czO 6.4.2激光衍射准直仪
aQEMCWxZ Svmyg] 6.4.3激光多自由度测量
i cf[.
ReCmv/AE 6.5激光多普勒测速
Hop$w EMe6Z!k 6.5.1运动微粒散射光的频率
$z+iB;x AVR9G^ce_ 6.5.2差频法测速
3?vasL A 2b
C5lA 6.5.3激光多普勒测速技术的应用
$e|G# mMd- 7FVu [Qu 6.6环形激光测量角度和角加速度
qYW{$K xi=qap=S^9 6.6.1环形激光精密测角
\"qXlTQ1_9 WRJ+l_81 6.6.2光纤陀螺
*a@pZI0' TIV 1?S 6.7激光环境计量
v?yH j- j: 0VtJo~ 6.8激光散射板干涉仪
KZL5>E $ ;_'5`xs 思考练习题6
^ZFbp@#U z+1#p.F$@ 第7章激光加工技术
QY 2!.a^q 0:**uion 7.1激光热加工原理
h ltH{4 ~u&3Ki*x 7.2激光表面改性技术
)Xa`LG =| S zOB{ 7.2.1激光淬火技术的原理与应用
`
BH8v AjaG .fa]k 7.2.2激光表面熔凝技术
ML0o :8Bd\ !GMb ~ 7.2.3激光熔覆技术
";j/k9DE 2 C %{A 7.3激光去除材料技术
J[ UL
f7: , {7wvXP 7.3.1激光打孔
:x97^.eW~ >#R< *?*D} 7.3.2激光切割
;0} $zy1EZ $.(>Sj1 7.4激光焊接
)vsiX}3 xkOyj`IS
7.4.1激光热导焊
v I ]|
W FpfOxF6A3 7.4.2激光深熔焊
A $W,#`E .*D~ .! 7.4.3激光复合焊
'r4 j;Jn fL"-K 7.5激光快速成型技术
Q Q97BP7W =4y ME 7.5.1激光快速成型技术的原理及主要优点
WB5[! !5 %c`4 7.5.2激光快速成型技术
gyieS Xz[ :SSe0ZZ_6b 7.5.3激光快速成型技术的重要应用
Y{@ez
Cdi u*#f 7.6其他激光加工技术
Aa.bE,W uKh),@JV 7.6.1激光清洗技术
c3! d 4mC: S'V0c%'QQV 7.6.2激光弯曲
+"T?., R{@WlkG} 思考练习题7
kwK<?\D 52K3N^RgR 第8章激光在医学中的应用
Z KnEg2a T\b
e(@r 8.1激光与生物体的相互作用
rjQ V;kX> ?bQ~ +M\ 8.1.1生物体的
光学特性
vgHMVzxj { DBgW }, 8.1.2激光对生物体的作用
>! wX% QHH $~50M5&K# 8.1.3激光对生物体应用的优点
FbJlyWND W:b 8m Xx 8.2激光在临床治疗中的应用
6\g]Y #=5/ D@ 8.2.1激光临床治疗的种类与现状
>I 8 R[@ D>~z{H%\ 8.2.2激光在皮肤科及整形外科领域中的应用
v l2!2 X )fpZrpLXE 8.2.3激光在眼科中的应用
L $l'wz %Ox*?l _ 8.2.4激光在泌尿外科中的应用
WWc{]R^D x g/3*rL 8.2.5激光在耳鼻喉科中的应用
OYgD9T.8^ ]U! ?{~ 8.2.6最新的技术——间质激光光凝术
U8?QyG
2A
C * b!E: 8.2.7光动力学治疗
)O"5dF1l |JSj<~1 ki 8.3激光在生物体检测及诊断中的应用
z(aei(U= H{ E223 8.3.1利用激光的生物体光谱测量及诊断
@ bPQhn#(g W'-B)li 8.3.2激光断层摄影
%w=*4!NWb 0tC+ ? 8.3.3激光显微镜
uYhm
F p gsq lWfa 8.4医用激光设备
My76]\Psh &o=
#P2Qd 8.4.1医用激光
光源 ]P<u^ `{* M8ZpNa 8.4.2医用激光传播用
光纤 tVvRT*>Wb 1xar
L)) 8.5激光应用于医学的未来
/^G1wz2 lDnF( 8.5.1医用激光新技术
weU'3nNN CQW#o_\ 8.5.2光动力学治疗的前景
^9%G7J:vGO vtK Qv Q 思考练习题8
/G9wW+1 S2 kFdx*Zf 第9章激光在信息技术中的应用
p2GkI/6)uu [DC8X P5 < 9.1光纤通信系统中的激光器和光放大器
']4b}F : } c]v $C&FX 9.1.1半导体激光器
y9{KBM%h x?9rT 0D 9.1.2光纤激光器
<[@AMd S X&8&NkH 9.1.3光放大器
?]]> WP JQj?+PI 9.2激光全息三维显示
@Z& El:]3> 3' }(: X( 9.2.1全息术的历史回顾
*8M 0h9S$ `|P fa 9.2.2激光全息术的基本原理和分类
T
]hVO'z + )h *) 9.2.3白光再现的全息三维显示
3s<~}&" 7#S XqyP[ 9.2.4计算全息图
1N{ }G$'Go 6oMU) DIa 9.2.5数字全息术
eRKuy l N_rz~$|@9 9.2.6全息三维显示的优点
\1ca y#X y [:\kI 9.2.7全息三维显示的应用
ON.C%-T- `w` f[dU- 9.2.8全息三维显示技术的展望
u9ObFm$7 "SJp9s 3 9.3激光存储技术
%nk]zf.. {4J:t_<nKO 9.3.1激光存储的基本原理、分类及特点
{}kE=L5 cVYDO*N2T 9.3.2激光光盘存储
j*+[=X/ 8yij=T* 9.3.3激光体全息光存储
b;G3&R] 0tyoH3o/d 9.3.4激光存储技术的新进展
_&)^a)Nu K X D&FDkF 9.4激光扫描和激光打印机
meey5} _;L%? -2c 9.4.1激光扫描
E
w#UlA:"v /~~aK2{^X~ 9.4.2激光打印机
%Xc50n2Z W^# HR 9.5量子光通信中的激光源
yw2Mr+9I Hvq vggfi 9.5.1量子光通信
E[q:65xl fy]z<SPhVJ 9.5.2量子态发生器及应用
w=Ai ?u <LL+\kfTZO 思考练习题9
OH. ^m6Z @`R#t3)8JP 第10章激光在科学技术前沿问题中的应用
t|-TG\Q X 011 N 10.1激光核聚变
5:y\ejU &O8vI ,M 10.1.1受控核聚变
r9MS,KG8 >f+qImH 10.1.2磁力约束和惯性约束控制方法
dpG l a7$-gW"Z(, 10.1.3激光压缩点燃核聚变的原理
4SRjF$Bsz vd<r}3i* 10.2激光冷却
"#}Uh 8xf]zM"Q 10.3激光操纵微粒
p G|-<6WY *rKj%Me 10.3.1光捕获
QFe kj@ cPaz- 10.3.2微粒操纵
g
Va;! 3DjlX* 10.4超越经典衍射极限的分辨率
ByyvRc,v 'O>p @BEK 10.4.1解析延拓
Yr!@p Hy #h=p U/R 10.4.2综合孔径傅里叶全息术
qm mQH S L#h uTKX} 10.4.3傅里叶叠层算法
$ljzw @k _*iy *:(o 10.4.4相干谱复用
ohEIr2 7Eb | AR 10.4.5非相干结构光
照明成像
%u=b_4K"j vciO={M 10.4.6超分辨荧光显微镜
(:Y0 ^ n[[2<s*YJ 10.5激光光谱学
UP<B>Y1a Rtywi}VV2 10.5.1拉曼光谱
r4MPs-}oF DP@F- Q4 10.5.2空间高分辨的激光显微光谱
ZNfQM&<d kB#;s 10.5.3频率高分辨的双光子光谱
c"*x w8| 1&Z#$i D 10.5.4时间高分辨的激光闪光光谱
\]Bwib%h 8kdJ;%^N 10.5.5各种特殊效能的激光光谱技术
Mi^/`1 >DM^/ EAG{ 10.6激光用于反常多普勒效应的基础物理研究
uKA-<nM._c D( \c?X" 10.6.1电磁波的正常多普勒效应
e^=b#!}-5: 6 uS;H]nd< 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
62.)fCQ^ hQb3 8W[ 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
,gO(zI-1 ;9MIapfUd( 10.6.4反常多普勒效应的测量光路设计及理论分析
ee2k..Tq# V$Zl]f$S 10.6.5反常多普勒效应的测量实验结果
ZrNBkfe : "?AJ(>wP 思考练习题10
/OD@Xl];K GI5#{-) 附录A随机变量
f]4j7K!e] u> @@ A.1概率的定义和随机变量
n@=D,'cn aG&t gD{ A.2分布函数和密度函数
4e20\q_{ t) uS7y A.3推广到两个或多个联合随机变量
d~abWBgC` L#k`>Qn2 A.4统计平均
7lUnqX.
_uL8TC ^ 附录B随机过程
w#
R0QF 'z9}I
# B.1随机过程的定义和描述
{Gvv^.H 7 i'YM9* yN B.2平稳性和遍历性
X ..<U}e Ghf/IXq# 参考文献
nP R*mbW 'H8b+ 
GHR r+ ^Lc, w （实体书推荐，有需求者，可以购买！）
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