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。
{@<J_A (u]N
bu=?N f8SL3+v 第1章辐射理论概要与激光产生的条件
lip[n;Ir> l3Lyea: 1.1光的波粒二象性
h.!}3\Y u(OW gbA3 1.1.1光波
,o^y`l 25NTIzI@@ 1.1.2光子
jS;J:$>^ n.sbr 1.2原子的能级和辐射跃迁
mo1oyQg8 <H0R&l\ 1.2.1原子能级和简并度
:> & fV rU;RGz6} 1.2.2原子状态的标记
Qfky_5R\ 5C"QE8R o 1.2.3玻尔兹曼分布
aA'|Rg, #/NS&_Ge0s 1.2.4辐射跃迁和非辐射跃迁
xl"HotsX-x D;I6Q1I 1.3光的受激辐射
cgb2K$B_" 'S[++w?Qq 1.3.1黑体热辐射
557(EM
U~W?s(Cy% 1.3.2光和物质的作用
`+t.!tv! [w\9as/ E 1.3.3自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系
S,U
Pl}KF uNn[[LS 1.3.4自发辐射光功率与受激辐射光功率
`)qVF,Z} bsd99-_(4 1.4光谱线增宽
?88`fJ@tk? pA;-vMpMj 1.4.1光谱线、线型和光谱线宽度
v4RlLgdS% hky;CD~$ 1.4.2自然增宽
ork=`}; |oub!fG4 1.4.3碰撞增宽
c*`>9mv []0mX70N 1.4.4多普勒增宽
Fb/XC:AD ZhNdB 1.4.5均匀增宽和非均匀增宽线型
7 ~ztwL Z_gC&7+ 1.4.6综合增宽
k'$!(*]\b m=Q[\.Ra 1.5激光形成的条件
m%"uPv\ p'sc0@}_O 1.5.1介质中光的受激辐射放大
}pa9%BQI -dv%H{ 1.5.2光学谐振腔和阈值条件
w'X]M#Q>< _5MNMVLwW 思考练习题1
w#N?l!5 =&!HwOnp 第2章激光器的工作原理
(~)%Fo9X" cst}Ibfi 2.1光学谐振腔结构与稳定性
LkLN7| ;pD)m/$h` 2.1.1共轴球面谐振腔的稳定性条件
!GW,\y OG3/-K 8R 2.1.2共轴球面腔的稳定图及其分类
=SD\Q!fA >/<:Q & 2.1.3稳定图的应用
dr{y0`CCN yAL1O94 2.2速率方程组与粒子数反转
W>M~Sk$v g(O;{Q_ 2.2.1三能级系统和四能级系统
g\GdkiIj ~|wos-nM 2.2.2速率方程组
hF3&i=;. s cdtWA 2.2.3稳态工作时的粒子数密度反转分布
0)9"M.AIvo ?3Ij*}_O2 2.2.4小信号工作时的粒子数密度反转分布
\n9A^v`F/ y[O-pD` 2.2.5均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布
JaWv]@9* w62=06`@ 2.2.6均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应
>x3ug]Bu )'Wb&A' 2.3均匀增宽介质的增益系数和增益饱和
W9t"aZor <Fs-3(V+\ 2.3.1均匀增宽介质的增益系数
JK#vkCkyM m}$+Hdk+7 2.3.2均匀增宽介质的增益饱和
9Q W&$n^ 1\dn1Hh 2.4非均匀增宽介质的增益饱和
6AN)vs} o2-@o= F 2.4.1介质在小信号时的粒子数密度反转分布值
^*R(!P^ 4z:#I; 2.4.2非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数
rZ_>`}O2 'mdM q=VI 2.4.3非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布
'f/Lv@]a ql5x2n 2.4.4非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和
@\(v X ] ?p[O%_Xf 2.5激光器的损耗与阈值条件
Swtbl`, *jzLFuWIG 2.5.1激光器的损耗
7.<^j[? }8'&r(cN4 2.5.2激光谐振腔内形成稳定光强的过程
v_PdOp[
k <Y'>F!?# 2.5.3阈值条件
d0er^ ~ =QV::/ 2.5.4对介质能级选取的讨论
0"xPX#Cvj km:nE: | 思考练习题2
Bk|K%K S"snB/ 第3章激光器的输出特性
HTz+K6& Mo|wME#M 3.1光学谐振腔的衍射理论
TUp%FJXA| Cd#E"dY6 3.1.1数学预备知识
qH%")7> 7N2\8kP 3.1.2菲涅耳-基尔霍夫衍射公式
w#G2-?aj 9x~-*8aw 3.1.3光学谐振腔的自再现模积分方程
j?(!^ _!m 6k])Kl J2; 3.1.4激光谐振腔的谐振频率和激光纵模
N4^5rrkL FQeYx-7 3.2对称共焦腔内外的光场分布
!UV5zmS $*~Iu%Az 3.2.1共焦腔镜面上的场分布
7CvD'QW / c"gsB!xh 3.2.2共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布
_JGs}aQ sDiHXDI_m 3.3高斯光束的传播特性
1H4fJ3- cep$_Ja 3.3.1高斯光束的振幅和强度分布
M<8ML!N0;t S;@ay/*~ 3.3.2高斯光束的相位分布
eE:&qy^ ,axDMMDI 3.3.3高斯光束的远场发散角
LZ~`29qw( ysXx%k 3.3.4高斯光束的高亮度
*07sK1wW (wt+`_6 3.4稳定球面腔的光束传播特性
-rY 7)= hol<dB 3.4.1稳定球面腔的等价对称共焦腔
OHp5z?
z ~I_owCVZ 3.4.2稳定球面腔的光束传播特性
O+.*lo J=WB6zi 3.5其他几种常用的激光光束
P{oAObP% W"(u^} 3.5.1厄米-高斯光束
\SYvD y] -wr(vE, 3.5.2拉盖尔-高斯光束
Px4/O~bLk ,jh~;, w2 3.5.3贝塞尔光束
f{Q p F&@ |M( 3.6激光器的输出功率
oK Kz 4 +g\;bLT 3.6.1均匀增宽型介质激光器的输出功率
y$oW! K;kM_%9u 3.6.2非均匀增宽型介质激光器的输出功率
Gbb\h VWvoQf^+ 3.7激光器的线宽极限
^Vo"fI`=C yFeeG3n3 3.8激光光束质量的品质因子M2
d/j@_3' q.oLmX 3.9模式激光的某些一阶统计性质
y lL8+7W 3VP $x@AV 3.9.1单模激光的一阶统计性质
L$JI43HZ r,'O).7 3.9.2多模激光的一阶统计性质
eqFvrESN~= '
iQ9hQjD 思考练习题3
nm):SEkC 9O >z4o 第4章激光的基本技术
9) ea.Gu %,? vyY 4.1激光器输出的选模
W^R'@ vfbe$4mH 4.1.1激光单纵模的选取
+i)AS0?d {8m1dEC^@Q 4.1.2激光单横模的选取
ks:{TA27 (+MC<J/i 4.2激光器的稳频
/2w@K_Px6 (T;9us0 4.2.1影响频率稳定的因素
W8*
2;F] Bcaw~WD 4.2.2稳频方法概述
5P\N"Yjx' wgZrrq/W| 4.2.3兰姆凹陷法稳频
Mo|yv[(K, 22vq=RO7Z 4.2.4饱和吸收法稳频
-3k;u J#@lV 4.3激光束的变换
"_)|8|gN oc;VIK)g]c 4.3.1高斯光束通过薄
透镜时的变换
[Yvsa,2 u+DX$#-n!] 4.3.2高斯光束的聚焦
,wTg$g-$ 9HKf^+';n 4.3.3高斯光束的准直
hho%~^bn( d$Em\*C 4.3.4激光的扩束
1*c>I@I; H5p5S\g-) 4.4激光调制技术
Oxj(g;} wT%"5: 4.4.1激光调制的基本概念
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