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。
5H6m{ng -=&r}/& 
hWJ\dwF f#ID:Ap3 第1章辐射理论概要与激光产生的条件
f h)Cz) d0Py[37V 1.1光的波粒二象性
J*-m!0 5 )r~$N0\D 1.1.1光波
`ihlKFX W|NzdxCY 1.1.2光子
O/e5LA 6^H64 jM 1.2原子的能级和辐射跃迁
Pg{Dy>&2`I mEa\0oPGB 1.2.1原子能级和简并度
@g
}r*U? YjdCCju 1.2.2原子状态的标记
fZ`b~ZBwIj <K=:_ 1.2.3玻尔兹曼分布
ZK [ 4 n5} 'VS!< 1.2.4辐射跃迁和非辐射跃迁
7m~+HM\ ax [-907 1.3光的受激辐射
/+1+6MqRn* \L} Soe' 1.3.1黑体热辐射
B# |w}hj H1 yl88K 1.3.2光和物质的作用
Y#{ L} 4'Z =T\: 1.3.3自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系
"9!ln Wrf (' 1.3.4自发辐射光功率与受激辐射光功率
% `F6>J U ; JZN 1.4光谱线增宽
btkD<1{g "EQ`Q=8 1.4.1光谱线、线型和光谱线宽度
a}|B[b BD&Jb H!( 1.4.2自然增宽
hk 3}}jc 8)s}>:} 1.4.3碰撞增宽
z2vrV?: m=j xTZK 1.4.4多普勒增宽
dZFf /BXU 8~YhT]R= 1.4.5均匀增宽和非均匀增宽线型
jAB~XaT , 12U1DEd>- 1.4.6综合增宽
= Bcwd7+ #f0J .) M 1.5激光形成的条件
tV%:sk^d >'iXwe- 1.5.1介质中光的受激辐射放大
y2;uG2IS_g Qh<_/X? 1.5.2光学谐振腔和阈值条件
LX[<Wh_X( 2a'b}<|[( 思考练习题1
5 ,cq-` es 8%JTi 第2章激光器的工作原理
:V*c9,>ZO x o k8 2.1光学谐振腔结构与稳定性
X31[ vnwS &;-k~ 2.1.1共轴球面谐振腔的稳定性条件
48vKUAzx ` V*5 ~A [r 2.1.2共轴球面腔的稳定图及其分类
btoye \ rl FpN >T 2.1.3稳定图的应用
\B/ +.\ f Q33J> 2.2速率方程组与粒子数反转
ad+@2-Y %$}aWzQxll 2.2.1三能级系统和四能级系统
aMKi`EW o9& 1Ct 2.2.2速率方程组
}iZO0C i eQQ{iGJH 2.2.3稳态工作时的粒子数密度反转分布
]awu7}C9Z !E"&#>r 2.2.4小信号工作时的粒子数密度反转分布
g\^7 Q o|u<tuUW 2.2.5均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布
~iI4v#0 = i9|lU"Va 2.2.6均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应
^h
#0e:7< xo3bY6<n 2.3均匀增宽介质的增益系数和增益饱和
@c,Qj$\1 V|[Y 9<* 2.3.1均匀增宽介质的增益系数
E>>@X^ = 7.U
CX" 2.3.2均匀增宽介质的增益饱和
tk=~b} 8 ;|7]%Z}% 2.4非均匀增宽介质的增益饱和
a^/j&9 FbO\ #p s 2.4.1介质在小信号时的粒子数密度反转分布值
s[6y|{&ze }\Kki 2.4.2非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数
o+Cd\D69S Q #!|h:K 2.4.3非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布
6WUP#c@{ bit@Kv1<C 2.4.4非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和
DvL/xlN H|@R+ 2.5激光器的损耗与阈值条件
>wx1M1 )2vk aR 2.5.1激光器的损耗
a2Q_K2t c *R?eLt/ 2.5.2激光谐振腔内形成稳定光强的过程
v u7F>{D s X_6qKUH
2.5.3阈值条件
f-]5ZhM' @ px 4[ 2.5.4对介质能级选取的讨论
o +-G@ 16 hH XTSk2 思考练习题2
jiAKV0lX
W !.\- l2f 第3章激光器的输出特性
#>)OLKP |Iq#Q3w 3.1光学谐振腔的衍射理论
;F3#AO4( @o otKY` 3.1.1数学预备知识
lJ y\Ky(* )Pj8{.t4 3.1.2菲涅耳-基尔霍夫衍射公式
R8"qD j b @9>1d$ 3.1.3光学谐振腔的自再现模积分方程
[&_c.ti ftr? @^ 3.1.4激光谐振腔的谐振频率和激光纵模
7Qoy~=E &v}c3wL] 3.2对称共焦腔内外的光场分布
(zv)c w% CEOD$nYc 3.2.1共焦腔镜面上的场分布
RxUABF8b h4N%(?7 3.2.2共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布
7R 4xJ H . |d2s 3.3高斯光束的传播特性
$)(K7> P IgxZ_2hO 3.3.1高斯光束的振幅和强度分布
A08b=S s01W_P .@R 3.3.2高斯光束的相位分布
@)hrj2Jw 2p6`@8*34 3.3.3高斯光束的远场发散角
XMJ EIG RCCI}ov U 3.3.4高斯光束的高亮度
3d_PY,=1 H W,2x} [ 3.4稳定球面腔的光束传播特性
L~Hgf/%5 6<%W 8m\ 3.4.1稳定球面腔的等价对称共焦腔
?A ]@$ 4=b{k,kzgA 3.4.2稳定球面腔的光束传播特性
Vy+UOV&v- QAI!/bB 3.5其他几种常用的激光光束
Tw)"#Y!T W{JNN f6G 3.5.1厄米-高斯光束
u=mJI* +|S v J 3.5.2拉盖尔-高斯光束
Hf^Tok^6@] W5#5RK"uX 3.5.3贝塞尔光束
`% a+LU2 oJ<Wh @ 3.6激光器的输出功率
_mi(:s( 3aK/5)4|B 3.6.1均匀增宽型介质激光器的输出功率
71$MhPvd< pN]$|#%q( 3.6.2非均匀增宽型介质激光器的输出功率
@['4 X1pqt W;^bc*a_ 3.7激光器的线宽极限
pbM"tr_A{ Ku
W$ 3.8激光光束质量的品质因子M2
G\HU%J |ULwUi-r 3.9模式激光的某些一阶统计性质
dE[_]2];P T - 'B-g 3.9.1单模激光的一阶统计性质
fUJ\W"qya !edgziuO 3.9.2多模激光的一阶统计性质
wd=xs7Dz<p &R'%OF i 思考练习题3
WecJ^{g>r{ @|2}*_3\ 第4章激光的基本技术
1 V@\L|Y Ul EP; 4.1激光器输出的选模
4-YX Xi} VB?mr13}G 4.1.1激光单纵模的选取
l i mzDQ^ h/CF^0m"! 4.1.2激光单横模的选取
I8 <s4q
4]\t6,Cz8 4.2激光器的稳频
rI[Lg0S /@*J\0h(- 4.2.1影响频率稳定的因素
r7I,%}k &M,"%w! 4.2.2稳频方法概述
SwDUg}M~ >QusXD"L> 4.2.3兰姆凹陷法稳频
;-G!jWt6Zi yk5T"# '+ 4.2.4饱和吸收法稳频
p2=Sbb a oZ`C3 4.3激光束的变换
cZ"
Ut iZ`1Dzxgk 4.3.1高斯光束通过薄
透镜时的变换
[|sK u#yW I:~L! % 4.3.2高斯光束的聚焦
; md{T' P7Th 94 4.3.3高斯光束的准直
x+O}R D*G oadlyqlw# 4.3.4激光的扩束
S*H :/Ip d E@R7yU@ 4.4激光调制技术
q5$z:'zE u&=SZX&G k 4.4.1激光调制的基本概念
r|Y|u v 0 PAe2 hJ 4.4.2电光强度调制
':7%@2Zo Y[Gw<1F_ 4.4.3电光相位调制
S|A?z)I ]`D(/l' 4.5激光偏转技术
Kis\Rg /HNZwbh]uJ 4.5.1机械偏转
tVhY=X{N ? Bc4{$sc"O 4.5.2电光偏转
p6V`b'*> >#@1
I 4.5.3声光偏转
6'Sc=;;: 's{-1aW 4.6激光调Q技术
mI=^7 'Mk .P=uR 8 4.6.1激光谐振腔的品质因数Q
JlsR P ^i{B8]2, 4.6.2调Q原理
r +]
J {k EX>|+zYL 4.6.3电光调Q
F<?e79},` {Izg1 N 4.6.4声光调Q
TJ9,c2d+ g<s[6y A 4.6.5染料调Q
b`n+[UCPtn s)HbBt- 4.7激光锁模技术
#R|M(Z">q n=RAE^[ M 4.7.1锁模原理
's$pr#V pBt/vS ad 4.7.2主动锁模
"b*. >QuZ 1h\: Lj 4.7.3被动锁模
Sv -}w$ [pb X_ 思考练习题4
L{~L6:6An gQ
h0-Dnw 第5章典型激光器介绍
>TsJ0E?3x ',0~ \ V 5.1固体激光器
UD*#!H !EM21Sc 5.1.1固体激光器的基本结构与工作物质
`QR2!W70o3 +[r%y,k 5.1.2固体激光器的泵浦系统
b]s=Uv#) ja~b5Tf9 5.1.3固体激光器的输出特性
Ul[ >LKFY 76)(G/ 5.1.4新型固体激光器
*6Rl[eXS >w 9)c| 5.2气体激光器
Pp GNA $BE^'5G&4Y 5.2.1氦氖(HeNe)激光器
g_]
u<8& K 3&MR=#^ 5.2.2二氧化碳激光器
-p ) l63 |.:O$/ Tt[ 5.2.3Ar＋离子激光器
C3 0b}2 -baGr;,Cu 5.3染料激光器
svyC(m)' Sct-, K%i 5.3.1染料激光器的激发机理
$t 1]w]}d 6 kT
l(+ 5.3.2染料激光器的泵浦
f \~e& `PV l4F4o6:]n 5.3.3染料激光器的调谐
X >%2\S W\U zw,vI 5.4半导体激光器
' A !Dg =Mn! [ 5.4.1半导体的能带和产生受激辐射的条件
U3kf$nbV/J gRdE6aIZ 5.4.2PN结和粒子数反转
8+gx?p b An[*J x 5.4.3半导体激光器的工作原理和阈值条件
Jkm\{; :`3b|u=KZ 5.4.4同质结和异质结
半导体激光器
PBn(k>=+ "XC6 l4Z 5.5其他激光器
7@EYF $'9r=#EH 5.5.1准分子激光器
/gy;~eB01 c#"\&~. P 5.5.2自由电子激光器
r-N2*uYtu a4 `@z:l 5.5.3化学激光器
.&@|)u `y YgL@Zt 思考练习题5
gyCb\y+\a .[2MPjg 第6章激光在精密测量中的应用
>+vWtO 2
XN=<s;U 6.1激光干涉测长
;%dkwKO N%r}0 6.1.1干涉测长的基本原理
'b661,+d K:y q^T7 6.1.2激光干涉测长系统的组成
crgYr$@s? QV .A.DK 6.1.3激光外差干涉测长技术
~iwEhF @%\ANM$S 6.1.4激光干涉测长应用举例
{ ]D!@87 1v2wP2]|; 6.2激光衍射测量
t_]UseP$RF /mD KQ < 6.2.1激光衍射测量原理
-'}iK6 RTY$oUqlZ 6.2.2激光衍射测量的方法
(
?/0$DB hLm9"N 'Pf 6.2.3激光衍射测量的应用
/$eEj Qgx~'9 6.3激光测距
e/Q [%y.X Q.y KbO<[ 6.3.1激光脉冲测距
r `B+ KQ4 U1q$B32 6.3.2激光相位测距
p\-.DRwT` f "&q~V4? 6.4激光准直及多自由度测量
~!&[;EM<bm M9&tys[ KX 6.4.1激光准直仪
oTa! F;I q!ZmF1sU 6.4.2激光衍射准直仪
zf o.S[R@ Y}?@Pm drz 6.4.3激光多自由度测量
FBY~Z$o0. .ERO*Tj 6.5激光多普勒测速
^U`q1Pg5 =u'/\nxCF 6.5.1运动微粒散射光的频率
YKx0Zs H~G=0_S 6.5.2差频法测速
F_r eBPx kcOp O<oE 6.5.3激光多普勒测速技术的应用
^|K*lI/ ffB]4 6.6环形激光测量角度和角加速度
GecXM Aa:2 &&y@/<t 6.6.1环形激光精密测角
{(q U n Wey\GQ`"8 6.6.2光纤陀螺
A!Yqj~ 3+$O#> 6.7激光环境计量
8n:D#`K }>1E,3A:%G 6.8激光散射板干涉仪
iIF'!K=q (i? ^g & 思考练习题6
uB^]5sqfk 3AL.UBj&} 第7章激光加工技术
}GC{~
SZ4 tV,zz;* Oe 7.1激光热加工原理
'q -h
kN FD-)nv2: 7.2激光表面改性技术
8&;dR .o8Gi*PEY 7.2.1激光淬火技术的原理与应用
MmK\|CtV kj#yG"3+ 7.2.2激光表面熔凝技术
Aa Ma9hvT! \mDm *UuG
7.2.3激光熔覆技术
avz 4 & fE:2MW!)* 7.3激光去除材料技术
x('yBf (j /O=$mJ 7.3.1激光打孔
S- H3UND" pqr" x2=. 7.3.2激光切割
BY d3 rI w '"7~uN 7.4激光焊接
P}I*SV0 5jLDe~ 7.4.1激光热导焊
pZjFpd| CMr`n8M 7.4.2激光深熔焊
;uDFd04w
[ X<{m;T ` 7.4.3激光复合焊
'YeJGzsJp ~;W%s 7.5激光快速成型技术
b1OB'P 8
~h/U ;Da 7.5.1激光快速成型技术的原理及主要优点
0#7 dm9 -5[GX3h0 7.5.2激光快速成型技术
6\ K)\ vK C>t9 5 7.5.3激光快速成型技术的重要应用
<*+ M BF \2`U$3Q 7.6其他激光加工技术
jZ;T&s MI }D%n* 7.6.1激光清洗技术
7ou^wt+% U&XoT-p$L 7.6.2激光弯曲
KOQTvJ_# S@#L!sT`u 思考练习题7
|(< L!6 e'Pa@]VaC 第8章激光在医学中的应用
i&$uG[&P 8 f.L a 8.1激光与生物体的相互作用
ZS+2.)A f/x "yUq 8.1.1生物体的
光学特性
{V8Pn2mlo )3 AT=b 8.1.2激光对生物体的作用
2&m7pcls Z:_y,( 1Q 8.1.3激光对生物体应用的优点
[oj"Tn( f+V':qz 8.2激光在临床治疗中的应用
D | o@(V NP8TF*5V 8.2.1激光临床治疗的种类与现状
PwW @I~@> qAS^5|(b[ 8.2.2激光在皮肤科及整形外科领域中的应用
1N+#(<x@, m
C Ge*V} 8.2.3激光在眼科中的应用
N z;;X\GI U6Ak " 8.2.4激光在泌尿外科中的应用
y#+o*(=fRE g8Z14'Ke 8.2.5激光在耳鼻喉科中的应用
(=j!P* p2G8 Qls 8.2.6最新的技术——间质激光光凝术
z"3c+?2 5qy}~dQ 8.2.7光动力学治疗
R=PzR;8 |BW, pT 8.3激光在生物体检测及诊断中的应用
)a\h5nQI) ,k!a3"4+TJ 8.3.1利用激光的生物体光谱测量及诊断
' T]oV~H y`\Mhnj 8.3.2激光断层摄影
WIm7p1U#V Be+:- t) 8.3.3激光显微镜
%5%Wo(W' #A; Z4jK 8.4医用激光设备
gEP
E9ew [Jo TWouNU 8.4.1医用激光
光源 UsN b&aue OX4D' 8.4.2医用激光传播用
光纤 YHYB.H) n^N]iw{ G 8.5激光应用于医学的未来
Br5 Io=/wg `Ny8u")= 8.5.1医用激光新技术
M;qL)vf
: qRT9n$ 8.5.2光动力学治疗的前景
dU6LB+A @
WaYU 思考练习题8
AvZ) 1( or}*tSKX 第9章激光在信息技术中的应用
L?x?+HPY. aUK4{F ; 9.1光纤通信系统中的激光器和光放大器
e6lOmgHn5 zF&UdS3 9.1.1半导体激光器
*GP_ut% P* `xiTA 9.1.2光纤激光器
YS~t d+* X vMG09 9.1.3光放大器
/T[ICd2J C+XZDY(=Z 9.2激光全息三维显示
493i*j5r)l bK\WdG\; 9.2.1全息术的历史回顾
DWQQ615i l- }5@D[ 9.2.2激光全息术的基本原理和分类
*`Xx _ #J724` 9.2.3白光再现的全息三维显示
?K { 1S ii
y3 9.2.4计算全息图
uhB!k-ir J+jmSK%z 9.2.5数字全息术
%aBJ+V F +\GZ(!~ 9.2.6全息三维显示的优点
L~y t AZ, zK4
8vo 9.2.7全息三维显示的应用
) Zo_6% zL`ui Zl 9.2.8全息三维显示技术的展望
,M.! z@ 8sIA;r%S 9.3激光存储技术
\K~fRUo]=c NLZZMr 9.3.1激光存储的基本原理、分类及特点
_iJXp0g &4&33D 9.3.2激光光盘存储
^7 bf8 ^` Wk#h ,p3 9.3.3激光体全息光存储
o 7W Kh= tQ/
#t<4D 9.3.4激光存储技术的新进展
aq+IC@O yISQYvSN 9.4激光扫描和激光打印机
i 4zV( %=9yzIjbAt 9.4.1激光扫描
x X/s1(P _b_?9b-)D 9.4.2激光打印机
1Dya?}3 {XD/8m(hN| 9.5量子光通信中的激光源
X";Z Up !Nl.Vb 9.5.1量子光通信
h@;)dLo0z OssR[$69 9.5.2量子态发生器及应用
$@_t5?n``F I+"?,Ej$K 思考练习题9
EEs-& (;pi"/x [ 第10章激光在科学技术前沿问题中的应用
d G- or AR~$MCR]"k 10.1激光核聚变
Ft;u\ KT 6Z&u 10.1.1受控核聚变
.3&a{IxM] kg:
uGP9 10.1.2磁力约束和惯性约束控制方法
YYE8/\+B. A ,-V$[;~D 10.1.3激光压缩点燃核聚变的原理
juMxl QGr\I/Y 10.2激光冷却
u-QO>3oY6 !/6\m!e|1R 10.3激光操纵微粒
UiR,^/8ED p2x1xv 10.3.1光捕获
& &" 'dL nx-1* 10.3.2微粒操纵
uKbHFF XpgV09.EE 10.4超越经典衍射极限的分辨率
M U?{?5 &I RA=nJ 10.4.1解析延拓
J1tzHa6 m0|Ae@g~3 10.4.2综合孔径傅里叶全息术
n{64g+ #7] o6 10.4.3傅里叶叠层算法
0L:V#y-* j,= *WG 10.4.4相干谱复用
X
a"XB E7gHi$ 10.4.5非相干结构光
照明成像
&nqdl+ |G* mQJ4;BJw 10.4.6超分辨荧光显微镜
#9 $V
08 QB/7/PW{H\ 10.5激光光谱学
$N;"}G z $ZI~ 8rI~ 10.5.1拉曼光谱
2cCWQ"_, ADYx.8M|9i 10.5.2空间高分辨的激光显微光谱
4= T pi` 5pRY&6So 10.5.3频率高分辨的双光子光谱
s(AJkO'` (Qk&g"I 10.5.4时间高分辨的激光闪光光谱
731h
~x!u b JfD\ 10.5.5各种特殊效能的激光光谱技术
bQwdgc),s{ .3{[ _iTM 10.6激光用于反常多普勒效应的基础物理研究
3P//H8 8LY aKv[ 10.6.1电磁波的正常多普勒效应
F!7f_m0= Opv1B2 10.6.2在负折射率材料中传播的电磁波的反常多普勒效应
908ayfVI v"u7~Dw# 1 10.6.3折射光子晶体棱镜的设计以及负折射性质的实验验证
7E$eN8H 61/)l0 <; 10.6.4反常多普勒效应的测量光路设计及理论分析
, b <9?PM
\!^i;1h0c3 10.6.5反常多普勒效应的测量实验结果
#) GW}U]X f49"pTw7 思考练习题10
@Ex;9F,Q cz2,",+~ 附录A随机变量
2)wAFO6u 4~O6$;!|~ A.1概率的定义和随机变量
=/6p#d*0 I"ca+4] A.2分布函数和密度函数
0iY P [ njx7d A.3推广到两个或多个联合随机变量
[{`)j 3az$:[Und} A.4统计平均
y7/PDB\he k}D[Hp:m 附录B随机过程
r4E `'o[ }>V /H]B B.1随机过程的定义和描述
4P|$LkI ZB828T3 B.2平稳性和遍历性
i{8]'fM >SvDgeg_7f 参考文献
hG= k1T%= 9C_*3?6 
DU;[bt K> 'WK;$XQ （实体书推荐，有需求者，可以购买！）
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