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。 F4M )x` KGM9
b  _H{6{!=y @;\2 PD 第1章辐射理论概要与激光产生的条件 E6 g ]EE Whoqs_Mm{ 1.1光的波粒二象性 kSW=DE|#} }j+Af["W? 1.1.1光波 `'W/uCpl aPU .fER 1.1.2光子 #%Hk-a=>)# -|z
]Ir 1.2原子的能级和辐射跃迁 ;$a + > KjWF;VN*[3 1.2.1原子能级和简并度 fyt ODsb> C8{bqmlm@ 1.2.2原子状态的标记 <x!q! ; RB\
Hl 1.2.3玻尔兹曼分布 V /.Na(C~ CdE Qiu 1.2.4辐射跃迁和非辐射跃迁 G3.*fSY$.< l w\+!}8( 1.3光的受激辐射 wDQ@$T^vh ?g{--'L 1.3.1黑体热辐射 L/J1; 34*73WxK 1.3.2光和物质的作用 } Z/[ " UC
e{V ]T 1.3.3自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系 Ob ~7w[n3 \T'.b93~B 1.3.4自发辐射光功率与受激辐射光功率 &9+] {jXF H^M fj!S 1.4光谱线增宽 xNrPj8V<Y V),wDyi 1.4.1光谱线、线型和光谱线宽度 F_U9;*f] tG7F!um( 1.4.2自然增宽 c;X%Ar ^A Bt g# 1.4.3碰撞增宽 |D% O`[k+ (jyT9'*wAT 1.4.4多普勒增宽 cv{icz,%w ]/9@^D}& 1.4.5均匀增宽和非均匀增宽线型 YujR}=B!/ " [QQ(]={ 1.4.6综合增宽 -l Y,lC>{ -Qy@-s $ 1.5激光形成的条件 a
Xn:hn~O `K7UWtp 1.5.1介质中光的受激辐射放大 D_N 0j{E bJ"}-s+Dx 1.5.2光学谐振腔和阈值条件 .9u0WP95 9xN` 思考练习题1 *g*~+B
: ,Y&7` m 第2章激光器的工作原理 Zg*XbX S.zY0 2.1光学谐振腔结构与稳定性 s v.?C pE s||c#+j"8 2.1.1共轴球面谐振腔的稳定性条件 mz2 v2ma O:]e4r,' 2.1.2共轴球面腔的稳定图及其分类 yMz dM&a!* [t6Y,yo&h4 2.1.3稳定图的应用 oO3X>y{gN Ueu~803~ 2.2速率方程组与粒子数反转 h ^.jK2I !gm@QO cF 2.2.1三能级系统和四能级系统 i*]$_\yl" x
MF o 2.2.2速率方程组 N;HG@B!m }Ip1 |Gj 2.2.3稳态工作时的粒子数密度反转分布 nb\pB l ?$ Dc> 2.2.4小信号工作时的粒子数密度反转分布 y&W3CW\: +gyGA/5:d$ 2.2.5均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布 h:AB`E1 ?{;7\1 [4 2.2.6均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应 B/_~j_n$m ei82pLM
z 2.3均匀增宽介质的增益系数和增益饱和 ^H!45ph?Jc K8Jsh F Ie 2.3.1均匀增宽介质的增益系数 g5 ;Ig w.(?O; 2.3.2均匀增宽介质的增益饱和 ;lQ>>[* M1q_gHA 2.4非均匀增宽介质的增益饱和 8Sk$o.Gy <c&Nm _) 2.4.1介质在小信号时的粒子数密度反转分布值 NdmwQJ7e" ?sW}<8\ 2.4.2非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数 " .{'h z[qi~&7:v 2.4.3非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布 1=_Qj }!1 4 'DEdx,&f 2.4.4非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和 'si {6t| k#n% at.g 2.5激光器的损耗与阈值条件 oh7tE$"c eGL B,29g 2.5.1激光器的损耗 Os/?iGlD*E 0}"'A[xE 2.5.2激光谐振腔内形成稳定光强的过程 :rU,7`sE/ $=5kn>[_Z% 2.5.3阈值条件 t 2,?+ q$x ;YZ'd"0v 2.5.4对介质能级选取的讨论 iEx4va-j FEi@MJ J\e 思考练习题2 $>zqCi2tB< LMNm G]#! 第3章激光器的输出特性 mgTzwE_\ )S`=y-L$ 3.1光学谐振腔的衍射理论 X2E=2tXl`7 K@vU_x0Sl 3.1.1数学预备知识 2%/+r
as(Zb*PdH 3.1.2菲涅耳-基尔霍夫衍射公式 -6x h tHEZu oi 3.1.3光学谐振腔的自再现模积分方程 l(HxZlHr r&_e3#]* 3.1.4激光谐振腔的谐振频率和激光纵模 nE56A#,Q, hOYP~OR 3.2对称共焦腔内外的光场分布 CY\D.Eow M6j~`KSE 3.2.1共焦腔镜面上的场分布 }S;A%gYm ]QQeUxi 3.2.2共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布 >=8 6*U~ ?z0W1a 3.3高斯光束的传播特性 "|BSGV!8 uQ%3?bx)T 3.3.1高斯光束的振幅和强度分布 }nptmc -56gg^Pnr 3.3.2高斯光束的相位分布 C%|m[,Gx m%b# B>J,n 3.3.3高斯光束的远场发散角 !gcea?I ZcN#jnb0/ 3.3.4高斯光束的高亮度 rN,T}M= 2 7gx?LI_e 3.4稳定球面腔的光束传播特性 a+j"8tHu$ dl(!{t Z# 3.4.1稳定球面腔的等价对称共焦腔 0]zMb ^wo lx7]rkWo|a 3.4.2稳定球面腔的光束传播特性 4HpKKhv" et/v/Hvw1 3.5其他几种常用的激光光束 yG;@S8zC !;Ke# E_d 3.5.1厄米-高斯光束 aMGyV"6(-6 i v.G 3.5.2拉盖尔-高斯光束 h@TP = Yy;BJ _ 3.5.3贝塞尔光束 #|T2`uYotf W\<HUd 3.6激光器的输出功率 f`iDF+h<6 _M^^0 kf 3.6.1均匀增宽型介质激光器的输出功率 z0%tBgqY( ;0`I Ftz 3.6.2非均匀增宽型介质激光器的输出功率 y#= j{ z6P~HF+&h 3.7激光器的线宽极限 Ko) f:=Qo n(i/jW~0w 3.8激光光束质量的品质因子M2 13 %: 3W( ErgWs Aw- 3.9模式激光的某些一阶统计性质 bz1AmNZG 7 *
[ 3.9.1单模激光的一阶统计性质 L2wX?NA 'dqecmB 3.9.2多模激光的一阶统计性质 nFWiS~(#sW c|K:oi,z 思考练习题3 z|t2;j[ 7-0 j8$` 第4章激光的基本技术 Zy.3yQM9i TF 80WMt 4.1激光器输出的选模 xdVsbW)L2 >x6 )AH. 4.1.1激光单纵模的选取 @>8 {J6%\ /,~g"y.;, 4.1.2激光单横模的选取 yE~D0%Umq dK;ebg9| 4.2激光器的稳频 KT 17I&: 7 fXJP5j 4.2.1影响频率稳定的因素 -<sW`HpD' VGc.yM)&
j 4.2.2稳频方法概述 #<s"?Y%- ] g8z@r"b 4.2.3兰姆凹陷法稳频 MTq/ x 0K# - 4.2.4饱和吸收法稳频 qe22 kE# jfVw{\l 4.3激光束的变换 RS#C4NG =pTTXo 4.3.1高斯光束通过薄 透镜时的变换 yb)qg]2 y7R=zkd
C9 4.3.2高斯光束的聚焦 H/Rzs$pnv 8'NT_NPNb 4.3.3高斯光束的准直 OJh MM- 9p1@Lfbj 4.3.4激光的扩束 '&2-{Y [! `m #i|8 4.4激光调制技术 %; |dEY %$'fq*8b 4.4.1激光调制的基本概念 REh\WgV!u SBdd_Fn 4.4.2电光强度调制 f0R+Mz8 { k8l7.e* 4.4.3电光相位调制 6'.)z ,ts I $4>_D 4.5激光偏转技术 I*$-[3/ rO YD[+ 4.5.1机械偏转 }%<_>b\ O1wo
KkfV 4.5.2电光偏转 WF_QhKW|k Ix<!0!
vk 4.5.3声光偏转 Z[B:6\oQ rq Uk_|Xa 4.6激光调Q技术 >3~)2)Q 2 m} bddS 4.6.1激光谐振腔的品质因数Q O%6D2d ?RW1%+[ 4.6.2调Q原理 h%NM%;"H/ ,yvS c 4.6.3电光调Q ReL +V G
\Nnw==v 4.6.4声光调Q )4.-6F7U? .:GOKyr(~ 4.6.5染料调Q &49WfctT 6eA )d# 4.7激光锁模技术 &FJr?hY% -yTIv* y 4.7.1锁模原理 A)Rh
B i @,-D
P41g 4.7.2主动锁模 |[>yJXxEL@ Aon.Y Z 4.7.3被动锁模 wA)n ryXV %iJ}H6m 思考练习题4 < G`1(,g FC| |6vJth 第5章典型激光器介绍 I_ kA!^ L GVy4D 5.1固体激光器 %Pj} '# e T 5.1.1固体激光器的基本结构与工作物质 , nGQVb ^ 4Ff8Y 5.1.2固体激光器的泵浦系统 /L5:/Z Li$2 Gpc/ 5.1.3固体激光器的输出特性 td23Z1Elk# DL,]iJm 5.1.4新型固体激光器 #6l(2d ! IB}&m 5.2气体激光器 q)KOI` A #};Zgixo$ 5.2.1氦氖(HeNe)激光器 VZ y$ 0* TeO'E<@ 5.2.2二氧化碳激光器 +P,ic*Kq * m|t\w|B2 5.2.3Ar＋离子激光器 oA7 | s1 Yx,7e(AI` 5.3染料激光器 |.&GmP ,?Zy4- 5.3.1染料激光器的激发机理 V<;_wO^ L/I ]
NA!U 5.3.2染料激光器的泵浦 U@{> +G[ @LDs$"f9= 5.3.3染料激光器的调谐 81!;W t(? H*P+>j& 5.4半导体激光器 AZA5>Y l~Ka(*[!U 5.4.1半导体的能带和产生受激辐射的条件 `PvS+>q :nc%:z=O 5.4.2PN结和粒子数反转 'Ffvd{ +:8 |"9vq<` 5.4.3半导体激光器的工作原理和阈值条件 &0 "*.:J9 nZc6
*jiz 5.4.4同质结和异质结 半导体激光器 YI > xxWA a" T+CA 5.5其他激光器 apgKC; q5@Nd3~h 5.5.1准分子激光器 x K\i&A Ggst s 5.5.2自由电子激光器 TXS`ey ZM <UiN 5.5.3化学激光器 >;%QW n<<arO"cv 思考练习题5 w(t1m]pF[ e7\gd\ 第6章激光在精密测量中的应用 NYs<`6P:Y EM! S ;i 6.1激光干涉测长 NWQ7%~#k* 4^4T#f2=e 6.1.1干涉测长的基本原理 cz>)6#&O l @@pXg 3 6.1.2激光干涉测长系统的组成 F M YcZ+4 @ PhAg 6.1.3激光外差干涉测长技术 6Yt 3Oq<U :,j^ei 6.1.4激光干涉测长应用举例 JP
{`^c @\xEK5 SG 6.2激光衍射测量 8x7T K2r f~TkU\Rh 6.2.1激光衍射测量原理 :,R>e}lM .h4Z\R` 6.2.2激光衍射测量的方法 E?|NYu#I6 b&1hj[` ) 6.2.3激光衍射测量的应用 O:RN4 /17 a|3+AWL% 6.3激光测距 3webAaO _%B,^0;C 6.3.1激光脉冲测距 K V?+9qa, PU B0H 6.3.2激光相位测距 Us2> 5 :\ R%)F9P$o 6.4激光准直及多自由度测量 8oR q3 " ]VtP7 Y 6.4.1激光准直仪 5nceOG8 b E4 0^e 6.4.2激光衍射准直仪 I3T;|;P7 B,Tv9(sv 6.4.3激光多自由度测量 eoQt87VCU ]gv3|W 6.5激光多普勒测速 [z= !OFdE Ukf:m&G 6.5.1运动微粒散射光的频率 qf<o"B|_9 AE`{k-3=% 6.5.2差频法测速 4 2-T&7k oY,{9H37b 6.5.3激光多普勒测速技术的应用 OPqhdqo ",,. xLI7 6.6环形激光测量角度和角加速度 ; 4/ n~ 9(vp`Z8B4 6.6.1环形激光精密测角 +ek6}f# %(POC=b#[ 6.6.2光纤陀螺 ' @\[U0?@K 0QrRG$<4X 6.7激光环境计量 UCFFF% 9:Bn-3 ) 6.8激光散射板干涉仪 bu \(KR$s HL> l.IG? 思考练习题6 een62-` 8. +f@wv 第7章激光加工技术 ym qn1ja1 "@ 5 {= 7.1激光热加工原理 L5 Ai bm Kvvq 7.2激光表面改性技术 {`J!DFfur
z{V#_( 7.2.1激光淬火技术的原理与应用 YWV)C?5x & ?@Tsd@s~r 7.2.2激光表面熔凝技术 NxK.q)tj6 8+(wAbp 7.2.3激光熔覆技术 55y{9.n* q$}J/w( , 7.3激光去除材料技术 {c drMP@"" p#r qe<Ua 7.3.1激光打孔 '9<8<d7? ]<q!pE;t 7.3.2激光切割 wZ `{ i B/3xV:Gy 7.4激光焊接 #E<~W pP j {=}?+M 7.4.1激光热导焊 "15frr?
[W <j 7.4.2激光深熔焊 Jk{v (W# .uN(44^ +x 7.4.3激光复合焊 BI!E mA < mFU T 7.5激光快速成型技术 \]\GDpu[ c@4$)68 7.5.1激光快速成型技术的原理及主要优点 ^hT2 ed + [+}0K{( O= 7.5.2激光快速成型技术 UKB/>:R G1r u F8 7.5.3激光快速成型技术的重要应用 vJx( lU`Y uo|:n "v 7.6其他激光加工技术 [?2?7>D8 _l,-S Qgj 7.6.1激光清洗技术 EgzdRB\Cf < 5ULu(b&$ 7.6.2激光弯曲 ;LKYA?=/V TvRm 7 思考练习题7 6D{70onY+ ~= otdJ 第8章激光在医学中的应用
X]GodqL\ X?`mYoe 8.1激光与生物体的相互作用 dWhqu68_ O%&N6U 8.1.1生物体的 光学特性 aouYPxA` YXdo&'Q<qX 8.1.2激光对生物体的作用 c <Q*g "`Xbi/i 8.1.3激光对生物体应用的优点 }XCh>LvX qB` %+<)C 8.2激光在临床治疗中的应用 >+:cTQ|q $ !\L6;: 8.2.1激光临床治疗的种类与现状 ;2sP3!* l$W)Vk<B(T 8.2.2激光在皮肤科及整形外科领域中的应用 87+u` ~ (4rHy*6 8.2.3激光在眼科中的应用 :)+)L@By aH, NS
8.2.4激光在泌尿外科中的应用 6_g6e2F P4E_<v[ 8.2.5激光在耳鼻喉科中的应用 6&2{V?
W3 <9;X1XtpI 8.2.6最新的技术——间质激光光凝术 t+0/ $ yK_$d0ZGE~ 8.2.7光动力学治疗 [DtMT6 F3 yv)-QIC3 8.3激光在生物体检测及诊断中的应用 'P%& *% #wh[F"zX 8.3.1利用激光的生物体光谱测量及诊断 0p\Kf(|E*6 m YhDi 8.3.2激光断层摄影 ?]TtUoY=)F 'BVI ^H4 8.3.3激光显微镜 0 r; tI" C9>^!?> 8.4医用激光设备 -KqMSf&9 ;H?tcb * 8.4.1医用激光 光源 Ov.oyke4 7sVO?:bj} 8.4.2医用激光传播用 光纤 A\.{(,;kp .9<euPrz 8.5激光应用于医学的未来 / <o?T{z<- W{ZJ^QAq/ 8.5.1医用激光新技术 ~C?)-
]bF 4:kDBV;v 8.5.2光动力学治疗的前景 $5Rx>$~+d h6tYy_(G 思考练习题8 o$ }$Z&LK ;iUO1t)^ 第9章激光在信息技术中的应用 0rAuK 7 > aCY 9.1光纤通信系统中的激光器和光放大器 LftGA7uGJ)
-"bC[ WN 9.1.1半导体激光器 jgfr_"@A ;g<y{o"Q3p 9.1.2光纤激光器 i3$pqNe > V >GiSni 9.1.3光放大器 b$`/f:_ wiM4, 9.2激光全息三维显示 [Z!oVSCZD% 4-C'2 ? 9.2.1全息术的历史回顾 W/%9=g$m shVEAT'` 9.2.2激光全息术的基本原理和分类 2>Qy* Z07n>|W F- 9.2.3白光再现的全息三维显示 q$}gQ9'z' ')(U<5y) 9.2.4计算全息图 Yv"B-oy f{{J_""?& 9.2.5数字全息术 `SS[[FT$> hE4qs~YB! 9.2.6全息三维显示的优点 B}N1}i+
++=jh6 9.2.7全息三维显示的应用 =RofC9, U8<C4 9.2.8全息三维显示技术的展望 TT&%[A+ ]Z*B17// 9.3激光存储技术 e&NJj:Ph* /! * =* 9.3.1激光存储的基本原理、分类及特点 x,GLGGi}_x S&c5Q*->[ 9.3.2激光光盘存储 -Q%Pg<Q-# o
ethO 9.3.3激光体全息光存储 ?5j~" #E_<}o 9.3.4激光存储技术的新进展 bb-u'"5^] s$^2Qp 9.4激光扫描和激光打印机 Lw<.QMN%f CKC5S^Mx 9.4.1激光扫描 OLqynY yI%q3lB}^ 9.4.2激光打印机 KD- -w(4 y'O<*~C(X 9.5量子光通信中的激光源 WzBr1
ea{I (N`GvB7; 9.5.1量子光通信 0(o.[% Ye t8*NldC 9.5.2量子态发生器及应用 & +yo PF v'r)d-T 思考练习题9 6wZ)GLW[ X<g
}F[Y 第10章激光在科学技术前沿问题中的应用 aF> &X-2 F#.ph?W 10.1激光核聚变 8 uA!Vrp3 T *'WS!z 10.1.1受控核聚变 g~76c.u- z8xBq%97us 10.1.2磁力约束和惯性约束控制方法 ! w;/ J^ r Cb# E} 10.1.3激光压缩点燃核聚变的原理 A>_,tt
K'f2 S 10.2激光冷却 YoWXHg! U Ns5P,[pBOZ 10.3激光操纵微粒 F e.90) aDu[iaZ 10.3.1光捕获 "CZv 5) )g KC}_h= 10.3.2微粒操纵 8i)9ho< R]0`- _T 10.4超越经典衍射极限的分辨率 + f:!9)C =J'Q%qN<Zd 10.4.1解析延拓 Zx7aae_{ > }kZXeR| 10.4.2综合孔径傅里叶全息术 6 X bf3So ,T;D33XV 10.4.3傅里叶叠层算法 dXsD%sG @ L$y~\1- 10.4.4相干谱复用 RF~G{wz 3{wui fS 10.4.5非相干结构光 照明成像 9mjJC <5}j(jxz} 10.4.6超分辨荧光显微镜 po. QM/b
\ 4t>"-/ 10.5激光光谱学 *p9 k> )'J {CNJlr@z 10.5.1拉曼光谱 O2"V'( [a?bv7Kz 10.5.2空间高分辨的激光显微光谱 ngI+afo
/ vu]ch 10.5.3频率高分辨的双光子光谱 >qmNT/ w^,Xa 10.5.4时间高分辨的激光闪光光谱 "yj_v\@4 '`f+QP=` 10.5.5各种特殊效能的激光光谱技术 GK[9I F#_> m_,Jbf 10.6激光用于反常多普勒效应的基础物理研究 O,S>6o)? 6\`8b&'n 10.6.1电磁波的正常多普勒效应 J6" GHbsO {JF"PAS7 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 9v SKIq JAT%s
%UC 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 r 3KNRr@ =K}T; c 10.6.4反常多普勒效应的测量光路设计及理论分析 Q>cE G" ,t: P 10.6.5反常多普勒效应的测量实验结果 T8Q _JQ )d2:r 07a 思考练习题10 1}+b4 "7] M^>l>?#rl 附录A随机变量 &0 fV;%N {3kz\FS A.1概率的定义和随机变量 e ,lLHg 7S=,# A.2分布函数和密度函数 4:pgZz! 7AWq3i{ A.3推广到两个或多个联合随机变量 bOp % ck3+A/ !z A.4统计平均 UBk:B dnQ6Ras 附录B随机过程 ?/-WH?1I )VqPaKZl B.1随机过程的定义和描述 E> $_
$' Q]3]Z/i B.2平稳性和遍历性 ] @#w R .D\oKhV( 参考文献 5FF28C)>/ >yHtGIHe-  rK`^ A Q
w - z （实体书推荐，有需求者，可以购买！）
|
帖子
勋章
关注
任务
