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2020-03-30 17:35 |
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。 u eD_<KjE= wz{]CQ 7" [attachment=99403] "{F e Bc^MZ~+ip 第1章辐射理论概要与激光产生的条件 @0{vA\ 8Z:T.Gc 1.1光的波粒二象性 Sdn4y(&TP ltH?Ew<] 1.1.1光波 "g=g' W# ]
3UlF'{ 1.1.2光子 1o*eu&@ [9U:: 1.2原子的能级和辐射跃迁 "Smek#l |MQ_VZ{6 1.2.1原子能级和简并度 e[)oT mv;;0xH 1.2.2原子状态的标记 :G\X C0> Z<z 1.2.3玻尔兹曼分布 O<KOsu1WW )J<VDO:_YA 1.2.4辐射跃迁和非辐射跃迁 6<
T@\E /+g9C([' 1.3光的受激辐射 oFC]L1HN& 7I0[Ii 1.3.1黑体热辐射 nhZ^`mP PZjK6]N\ 1.3.2光和物质的作用 j{?ogFfi -m"9v%>Y 1.3.3自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系 )=]u]7p} zOfMKrRG 1.3.4自发辐射光功率与受激辐射光功率 2#hfBJg@ e"@Ag:r@a 1.4光谱线增宽 FT$Z8 6myF!
H= 1.4.1光谱线、线型和光谱线宽度 dbG5Cf#K\ +IkL=/';# 1.4.2自然增宽 -Y=o @7j$$ 1.4.3碰撞增宽 lI*uF~ 'D z 7
s&7)a 1.4.4多普勒增宽 (- QvlpZ &4R-5i2a 1.4.5均匀增宽和非均匀增宽线型 )' 3V4Z& 3UX/ 1.4.6综合增宽 vkgAI< 8EBy5X}US 1.5激光形成的条件 X<*-d6?gD` 4/J"}S 1.5.1介质中光的受激辐射放大 pX LXkF? |[B JZ 1.5.2光学谐振腔和阈值条件 .s8u?1b 76BA1x+G 思考练习题1 .FWi$B'; }VDJ 第2章激光器的工作原理 .2v)x A/A;'9 2.1光学谐振腔结构与稳定性 XKQ\Ts2<k La9:qpj 2.1.1共轴球面谐振腔的稳定性条件 aWTvowA PC55A1(T 2.1.2共轴球面腔的稳定图及其分类 Y-fDYMm +F@ZVMp 2.1.3稳定图的应用 :|PI_
$4H d"U'\ID2y 2.2速率方程组与粒子数反转 RJ0:O L+N;mI8 2.2.1三能级系统和四能级系统 g3Z"ri~!G ,E3Ze*(U 2.2.2速率方程组 57`*5X oa
q!<lI 2.2.3稳态工作时的粒子数密度反转分布 $s,Az_bs l1uv]t < 2.2.4小信号工作时的粒子数密度反转分布 c)B
<d# mVVL[z2+ 2.2.5均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布 8d|#W o)r%4YOL 2.2.6均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应 R^+,D D wtvtglqV 2.3均匀增宽介质的增益系数和增益饱和 =OR"Bd:O
+
X0db 2.3.1均匀增宽介质的增益系数 Z.E@aml\
,/Usyb,` 2.3.2均匀增宽介质的增益饱和 W>cHZ. _ :vo#( 2.4非均匀增宽介质的增益饱和 xI(t!aYp 2{oU5e 2.4.1介质在小信号时的粒子数密度反转分布值 ] GH_; U{?#W 2.4.2非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数 >4iVVs XZH\HK)K-] 2.4.3非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布 }J m~b9j ^\3r}kJ0Lp 2.4.4非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和 W0;MGBfb (>M?
iB 2.5激光器的损耗与阈值条件 nz_1Fu>g| G/y;o3/[Z 2.5.1激光器的损耗 ?v@pB>NZ k@Mt8Ln 2.5.2激光谐振腔内形成稳定光强的过程 'd |*n#Dqc =QJI_veUG` 2.5.3阈值条件 W`g zMx 6#upBF: 2.5.4对介质能级选取的讨论 z(
^
r MCO`\"`l 思考练习题2 >`o;hTS PCs`aVZ 第3章激光器的输出特性 ;q&2$Mb cVuT|b^ 3.1光学谐振腔的衍射理论 "?r_A*U ;:Q&Rf"@% 3.1.1数学预备知识 r31)Ed$ }zyh! 3.1.2菲涅耳-基尔霍夫衍射公式 =kDh: &u% @;`d\lQ 3.1.3光学谐振腔的自再现模积分方程 )Nnrsa vV*i)`IXe 3.1.4激光谐振腔的谐振频率和激光纵模 HMl
M!Xk? YLehY 3.2对称共焦腔内外的光场分布 {2T;^+KE TaNcnAY>9 3.2.1共焦腔镜面上的场分布 1^AG/w g\A kf 3.2.2共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布 I'e`?H t 1;"DIsz@d 3.3高斯光束的传播特性 v!6IH
kAnK1W> 3.3.1高斯光束的振幅和强度分布 ]%ey rbU |h^]`= 3 3.3.2高斯光束的相位分布 v]c+|nRs ]CGH )4Pe 3.3.3高斯光束的远场发散角 +V9<ug6T :)DvZx HE@ 3.3.4高斯光束的高亮度 5\.w\ /y[zOT6 3.4稳定球面腔的光束传播特性 z#Db~ q"$C)o 3.4.1稳定球面腔的等价对称共焦腔 nl+8C}=u 82KWe= 3.4.2稳定球面腔的光束传播特性 f(E[jwy 5# B M 3.5其他几种常用的激光光束 4gh`
> @~C
C$Y$ 3.5.1厄米-高斯光束 5 nS}h76mZ s4vj 3.5.2拉盖尔-高斯光束 M%v 6NxN bA02)?L 3.5.3贝塞尔光束 a+,zXJQYq a,eJO ?? 3.6激光器的输出功率 5Mz6/&` :@#6]W 3.6.1均匀增宽型介质激光器的输出功率 w"
,ab j 1HBWOV7z.? 3.6.2非均匀增宽型介质激光器的输出功率 Z7J4rTA pIl[)%F 3.7激光器的线宽极限 rbc7CPq_^ Ws;X;7tS 3.8激光光束质量的品质因子M2 @j'GcN vs fR#W#n#m 3.9模式激光的某些一阶统计性质 j5MUP&/g3 .tA=5QY, 3.9.1单模激光的一阶统计性质 d5#z\E?? &}!AjA) 3.9.2多模激光的一阶统计性质 3T~DeqAyw 3,)[Q?nKD 思考练习题3 :Ny^-4-N 9\!=i 第4章激光的基本技术 ;"JgNad L3Ivm: 4.1激光器输出的选模 ?eDZ-u9) z yrjb8 4.1.1激光单纵模的选取 EL(BXJrx{ GsU.Lkf 4.1.2激光单横模的选取 .s\_H, Dn:1Mtj- 4.2激光器的稳频 R#4f_9e<Z `Ln1g@ 4.2.1影响频率稳定的因素 <{IeCir 0y3C
/>a 4.2.2稳频方法概述 ?\_vqW 'tJxADK 4.2.3兰姆凹陷法稳频 Xa_:B\ic ?G 'sb}. 4.2.4饱和吸收法稳频 T$1(6<:+. N9 TM 4.3激光束的变换 h(p cGE wQ?Z y;/S 4.3.1高斯光束通过薄透镜时的变换 -q&7q vDCbD#.6 4.3.2高斯光束的聚焦 ,:%
h`P_ CPcB17! 4.3.3高斯光束的准直 lm|s% ]T._TZ" 4.3.4激光的扩束 1pP q)}=+ ?KG4Z 4.4激光调制技术 Q}|0 g=jB'h? 4.4.1激光调制的基本概念 OmZK~$K_ eN0lJ ~ 4.4.2电光强度调制 ?N]G;%3/ YM#J_sy@J. 4.4.3电光相位调制 CEJqo8ds y\Wp}} 4.5激光偏转技术 )i[K1$x2 o.wXaS8 4.5.1机械偏转 \_ MWZRMc5 # blh9.V&F 4.5.2电光偏转 q+ka}@ F]cc?r312 4.5.3声光偏转 kH?PEA! \ FpZ5@ 4.6激光调Q技术 wlpcuz@ BirnCfj/2 4.6.1激光谐振腔的品质因数Q lL&p?MUp Y4N)yMSl" 4.6.2调Q原理 e#@u&+K/f ?ZYj5[op,H 4.6.3电光调Q 0%qM`KZC F41g Mg 4.6.4声光调Q .}Hs'co p1s|JI 4.6.5染料调Q KN~Rep cz@ 0aGAF ] 4.7激光锁模技术 U["IXR# ([]\7}+8 4.7.1锁模原理 40$9./fe) wrVR[v>E< 4.7.2主动锁模 +1Pu29B0 \wV ?QH 4.7.3被动锁模 $E^*^({ Ryn@">sVI 思考练习题4 k[\JT[Mp SDO~g ~NTp 第5章典型激光器介绍 BJjx y0+ R^rA.7T 5.1固体激光器 n +dRAIqB *}Rd%' 5.1.1固体激光器的基本结构与工作物质
(Kj>Ao ,.V=y% 5.1.2固体激光器的泵浦系统 p7[&H | |