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。
|nf FI 6\8
lx|w 
v37TDY3; qu}`;\9@ld 第1章辐射理论概要与激光产生的条件
egOZ.oV )v1y
P 1.1光的波粒二象性
7/p&]0w ^|h5*Tb 1.1.1光波
}3G`f> s HM'P<< 1.1.2光子
y)`f$Hl@1 ]Q?`|a+i 1.2原子的能级和辐射跃迁
} Mh@%2$ mM6g-)cV 1.2.1原子能级和简并度
3<5E254N @S69u s} 1.2.2原子状态的标记
O$'BJKj-4 Zd2B4~V 1.2.3玻尔兹曼分布
)qg cz<p?W '\v m m> 1.2.4辐射跃迁和非辐射跃迁
'X()|{ \KBE +yj 1.3光的受激辐射
^jY'Hj.Bs s-\.j-Sa 1.3.1黑体热辐射
p};B*[ki p2v+sWO 1.3.2光和物质的作用
]n8
5.DF rQ_!/J[9 1.3.3自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系
W tT*
1Z RW4}n<
88 1.3.4自发辐射光功率与受激辐射光功率
Bz&6kRPv pZpAb+ 1.4光谱线增宽
4
_*^~w 'p%\fb6` 1.4.1光谱线、线型和光谱线宽度
+ [ +4h}? XI4le=^EM 1.4.2自然增宽
m|:O:< 73:y&U 1.4.3碰撞增宽
2ZZ%BV!s 7Ya4>*B 1.4.4多普勒增宽
-?m"+mUP 8u j;RG 1.4.5均匀增宽和非均匀增宽线型
0QWc1L &, =Z 1.4.6综合增宽
k&|#(1CFY ?3f-" K_r 1.5激光形成的条件
f!|$!r*q 7 W)*IJ 1.5.1介质中光的受激辐射放大
Ia> 07av V30Om3C 1.5.2光学谐振腔和阈值条件
D*!UB5<>/t :A~6Gk92A 思考练习题1
^Po^Co Bl\/q 83( 第2章激光器的工作原理
f
WUFCbSU K2'Il[ 2.1光学谐振腔结构与稳定性
EAPLe{qw:q +,"O#`sy< 2.1.1共轴球面谐振腔的稳定性条件
K\ bA[5+N ws^ 7J/8 2.1.2共轴球面腔的稳定图及其分类
X&s@S5=r] !Zr 9t|_ 2.1.3稳定图的应用
XL10W ^ kYwV0xQ 2.2速率方程组与粒子数反转
vpnOc2 - )<<}8Fs 2.2.1三能级系统和四能级系统
~d9R:t1 jcC "S q L 2.2.2速率方程组
%%7~<=rk ^lI>&I&1 2.2.3稳态工作时的粒子数密度反转分布
E`M, n , <k41j=d 2.2.4小信号工作时的粒子数密度反转分布
t08E
2sI WbIf)\ 2.2.5均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布
V|v KYEFry +*'^T)sj/ 2.2.6均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应
>[$ j(k^ 4!l%@R>O2 2.3均匀增宽介质的增益系数和增益饱和
Hzn6H4Rc Cyn_ UE 2.3.1均匀增宽介质的增益系数
['`Vg=O.{ ,MmX(O0 2.3.2均匀增宽介质的增益饱和
AA&5wDMV> ?y1G,0, 2.4非均匀增宽介质的增益饱和
T@{ }! xE0'eC5n^ 2.4.1介质在小信号时的粒子数密度反转分布值
eG\|E3 Cb9 -45xa$vv 2.4.2非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数
n'i~1pM,? 7uI~Xo ?N 2.4.3非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布
:!cNkJa !_a @autj 2.4.4非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和
dPVl\<L 1 JSCZX:5 2.5激光器的损耗与阈值条件
V\2&?#GZ 3|Vh[iAa\ 2.5.1激光器的损耗
v
7 g? oiKY2.yW 2.5.2激光谐振腔内形成稳定光强的过程
@i9eH8lT 0v "h / 2.5.3阈值条件
r;~2NxMF/ u3VSS4RG% 2.5.4对介质能级选取的讨论
MlVVST 01br l^5K 思考练习题2
;d#`wSF`G &B c$8ZR 第3章激光器的输出特性
=KCAHNr4? dyyGt }}5f 3.1光学谐振腔的衍射理论
v
?OIK=Xm "m'roU 3.1.1数学预备知识
Wh7}G 8s@k0T<O 3.1.2菲涅耳-基尔霍夫衍射公式
m7n8{J1O2 |s}7<A 3.1.3光学谐振腔的自再现模积分方程
9Q. }jV :5 zXW;s 3.1.4激光谐振腔的谐振频率和激光纵模
[ELg:f3}5 V']{n7a- 3.2对称共焦腔内外的光场分布
aN,.pLe; &
6-8$ 3.2.1共焦腔镜面上的场分布
{i!@C(M3 kbR!iPM-; 3.2.2共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布
| Gq Ka ]y52%RAKI 3.3高斯光束的传播特性
2 yY.rs G* ].g[' 3.3.1高斯光束的振幅和强度分布
4w)a AXK C3#mmiL- 3.3.2高斯光束的相位分布
1#OM~v6B <aVfgVS 3.3.3高斯光束的远场发散角
rO;Vr},3\% :}[RDF? 3.3.4高斯光束的高亮度
'U %L\v, +o*& JoC 3.4稳定球面腔的光束传播特性
V+y yy- / :"u tFBO 3.4.1稳定球面腔的等价对称共焦腔
x_eR/B> wFHz<i!jr& 3.4.2稳定球面腔的光束传播特性
5j S8{d0 :Dn{ 3.5其他几种常用的激光光束
{r.yoI4e /CT g3Q"KQ 3.5.1厄米-高斯光束
.on}F>3k$ :~g G]|F 3.5.2拉盖尔-高斯光束
*^WY+DV E#I^D/0 3.5.3贝塞尔光束
k NnI$(H"H B +w< 0No 3.6激光器的输出功率
no`> r}C x 8v2mnk 3.6.1均匀增宽型介质激光器的输出功率
qyl9#C(a CKau\N7T 3.6.2非均匀增宽型介质激光器的输出功率
aIsT"6A~{ Kz`g Q |S 3.7激光器的线宽极限
= yy7P[D }0(.HMiGj 3.8激光光束质量的品质因子M2
h+<F,0 ?--EIA8mfp 3.9模式激光的某些一阶统计性质
D$OUy}[2`. r cx'`CIJ 3.9.1单模激光的一阶统计性质
9}_ccq t I- u@
g 3.9.2多模激光的一阶统计性质
<8_~60 4#c-?mh_ 思考练习题3
g /v" E+ G$HXc$OY 第4章激光的基本技术
VBe .&b 8 6_#:LFke 4.1激光器输出的选模
#;WKuRv [fjP.kw;J 4.1.1激光单纵模的选取
cIJqF.k o7A+ O%dX 4.1.2激光单横模的选取
7B"*< %< E2Jmo5yJR 4.2激光器的稳频
HAtf/E] `ywI+^b 4.2.1影响频率稳定的因素
Qe6'W
m+7/ebj{A 4.2.2稳频方法概述
]@rt/ eX 3gcDc~~= 4.2.3兰姆凹陷法稳频
SJXA j$u=7Z&E 4.2.4饱和吸收法稳频
m+ww dQkp &. 4.3激光束的变换
XX:?7:j}[8 &0='z 4.3.1高斯光束通过薄
透镜时的变换
{|Pg]#Wi& Ld?-Ik~fF> 4.3.2高斯光束的聚焦
\ O#6H5F f#mcW L1} 4.3.3高斯光束的准直
MMYV8;c 9jC> OZ0s 4.3.4激光的扩束
ee+*&CT) E R ^#J** 4.4激光调制技术
J_H=GHMp}
d77->FX2 4.4.1激光调制的基本概念
jwe^(U n=+ K$ R 4.4.2电光强度调制
k ='c*`IE 3r[}'ba\ 4.4.3电光相位调制
W_sAk~uK/ x2M'!VK>n1 4.5激光偏转技术
"iC*Eoz#. q|N/vkqPz 4.5.1机械偏转
L,<5 l?u P`$"B0B) 4.5.2电光偏转
@0 mR_ \u\ zv%9? : 4.5.3声光偏转
Jn/"(mM uoIvFcb^ 4.6激光调Q技术
+F9)+wT~;q zxV,v*L) 4.6.1激光谐振腔的品质因数Q
GF3"$?Cw Z^ e?V7q 4.6.2调Q原理
N!u(G [It
E+{U 4.6.3电光调Q
9\aR{e,1 wP < ) 4.6.4声光调Q
-ST[!W V oOU? 6nq 4.6.5染料调Q
0)?.rthk4S _^;;vR% 4.7激光锁模技术
8)1 k>= z
TM 1 e 4.7.1锁模原理
E`DsRR < b\dzB\,& 4.7.2主动锁模
*&m{)cTs )<vU F]e~ 4.7.3被动锁模
@
z{ E b&i0)/; 思考练习题4
0rjH`H]M 6;:s N8M+1 第5章典型激光器介绍
has \W\( C XZO 5.1固体激光器
ZE! dg^-L :+G1=TuXw~ 5.1.1固体激光器的基本结构与工作物质
:ziV3jRM $Eo)i 5.1.2固体激光器的泵浦系统
[ KT'aGK$ ZP]l%6\. 5.1.3固体激光器的输出特性
U1Z.#ETnM !@r1B`]j+" 5.1.4新型固体激光器
h^tU*"
R43yr+p 5.2气体激光器
h{ R>L s $Ka-ZPy<# 5.2.1氦氖(HeNe)激光器
+ 8rG Stv " -pQL )f 5.2.2二氧化碳激光器
jmDQKqEc|l tY1M7B^~ 5.2.3Ar＋离子激光器
Y\Z.E ; n O'lN<L 5.3染料激光器
/ MErS< 6 2itJD1; 5.3.1染料激光器的激发机理
(.:!_OB0N c% 5G 3j 5.3.2染料激光器的泵浦
efK|)_i
: 7V^\fh5~ 5.3.3染料激光器的调谐
!c;Z<@ 2]$
7 5.4半导体激光器
Jj_ t0" fG+/p 0sJ? 5.4.1半导体的能带和产生受激辐射的条件
l f< ?k xXCSaBS~ 5.4.2PN结和粒子数反转
y)s+ /Teb '_f]qNy 5.4.3半导体激光器的工作原理和阈值条件
"M)kV5v% p CE,l'Xa 5.4.4同质结和异质结
半导体激光器
Xx=jN1=, GE2^ v_
5.5其他激光器
(iwZs:k- WSt&?+Y 5.5.1准分子激光器
V<ZohB?y
q&j4PR { 5.5.2自由电子激光器
yo#aX^v~y z NF.nS}: 5.5.3化学激光器
Znv3h $IM}d"/9 思考练习题5
qmWK8}F.cE 69z,_p$@: 第6章激光在精密测量中的应用
tp6-j`7u W[+=_B 6.1激光干涉测长
8f\sG:$ #s 4v0auK 6.1.1干涉测长的基本原理
9`A}-YA ! (1t b 6.1.2激光干涉测长系统的组成
d]89DdZk W^es" \ 6.1.3激光外差干涉测长技术
V Z#@7t ,)S(SnC F 6.1.4激光干涉测长应用举例
+"u6+[E ?89K
[D| 6.2激光衍射测量
@v#]+9F Pjs
L{, 6.2.1激光衍射测量原理
7a,/DI2o N"tEXb/, 6.2.2激光衍射测量的方法
lg9`Z>? =i`#0i2( 6.2.3激光衍射测量的应用
\:'|4D]'I )IFzal}o 6.3激光测距
4Ou|4WjnL Z=L~W,0' 6.3.1激光脉冲测距
o7qZy |\4S D2060ze 6.3.2激光相位测距
>~nc7 j
u ^Yz.}a##w2 6.4激光准直及多自由度测量
I6q]bQ=" ySS
kw7 6.4.1激光准直仪
y; .U-}e1 x#-+// 6.4.2激光衍射准直仪
ZwC\n(_y 1 2Lc$\3P 6.4.3激光多自由度测量
Po
,zTz myR}~Cj;q 6.5激光多普勒测速
6 4fB$ yY 3Mv/R 6.5.1运动微粒散射光的频率
i*T>, z )[w_LHKI 6.5.2差频法测速
K}r@O"6*\
g [#4`Q<. 6.5.3激光多普勒测速技术的应用
O%>FKU>(? f|U
J%}$v; 6.6环形激光测量角度和角加速度
v>4kF _N *c 0\<BI 6.6.1环形激光精密测角
JdP[
cN kVH^(Pi 6.6.2光纤陀螺
AP2BND9 )|Ho"VEmg 6.7激光环境计量
z v Dg1p wva| TZ 6.8激光散射板干涉仪
_olhCLIR- Ot^<:\< `G 思考练习题6
K;n5[o&c Qd{h3K^hlu 第7章激光加工技术
F+lsza pE^j Uxk6 7.1激光热加工原理
|x
Nd^ ThvVLK 7.2激光表面改性技术
aDae0$lc.S HxH.=M8S_ 7.2.1激光淬火技术的原理与应用
OLl?1 _:0)uR LS 7.2.2激光表面熔凝技术
_w'N&# W=$cQ(x4Z 7.2.3激光熔覆技术
t$*V*gK{ ^T{ww= /v 7.3激光去除材料技术
1z#0CX}Y/H TqZ&X| G 7.3.1激光打孔
M.[A%_|P B <CK~ybY 7.3.2激光切割
d{gj8 w<4,;FFlZ/ 7.4激光焊接
7p !w(N?s FTA[O.tiG 7.4.1激光热导焊
s-- \<v Gp PlO] 7.4.2激光深熔焊
`4&a"`&$ 5W(S ~} 7.4.3激光复合焊
WN_i-A1G/h {|jrYU.k~ 7.5激光快速成型技术
f"wm]Q59 1\~-No 7.5.1激光快速成型技术的原理及主要优点
9T#JlV p?#cn
7.5.2激光快速成型技术
Ho FFce7o r 2Wx31j{ 7.5.3激光快速成型技术的重要应用
Ep@NT+V nI jW?siQO^ 7.6其他激光加工技术
4ZRE3^y\" :Hn*|+' 7.6.1激光清洗技术
}EW@/; kC "]"!"#aM v 7.6.2激光弯曲
N?7vcN+-t) p-6(>,+E[ 思考练习题7
]Q%|69H}B UB4 M=R| 第8章激光在医学中的应用
T9c=As_EM ~MgU "P> 8.1激光与生物体的相互作用
|.s#m^" K?4/x4p@ 8.1.1生物体的
光学特性
Dn}Wsd= e 2onR~Cf 8.1.2激光对生物体的作用
S!/N
lSr< 77:s=) 8.1.3激光对生物体应用的优点
nhUL{ER oQkY@)3.w 8.2激光在临床治疗中的应用
F$;vPAxbK" 1 o ;*` 8.2.1激光临床治疗的种类与现状
@rTAbEk{U ]{[8$|Mg 8.2.2激光在皮肤科及整形外科领域中的应用
L POZA` * @C4~Zo 8.2.3激光在眼科中的应用
WLb *\ NWGSUUa 8.2.4激光在泌尿外科中的应用
=Wl*.%1 b ) ny,vcU] 8.2.5激光在耳鼻喉科中的应用
CkJU5 D NW$C1(oT 8.2.6最新的技术——间质激光光凝术
OZw<YR #2F 6} 8.2.7光动力学治疗
|?t6h 5Mt" =h0 83|y> 8.3激光在生物体检测及诊断中的应用
/!r#=enG7 0'DlsC/`* 8.3.1利用激光的生物体光谱测量及诊断
sF/X#GG- owA0I'|V-A 8.3.2激光断层摄影
~vCfMV[F +Rtz`V1d 8.3.3激光显微镜
% Ps DS 0P5!fXs* 8.4医用激光设备
# $vef
U2 tsH m.O 8.4.1医用激光
光源 ")q {>tV pvz*(u 8.4.2医用激光传播用
光纤 5> XrNc91 O\5*p =v 8.5激光应用于医学的未来
"hRY+{m J.`z;0]op 8.5.1医用激光新技术
:qx>P_&y}z !f(aWrw7e6 8.5.2光动力学治疗的前景
L E15y> E0 nR Vg 思考练习题8
_HT*>-B /mB'Fn6) 第9章激光在信息技术中的应用
A2` QlhZ *>=vSRL0_ 9.1光纤通信系统中的激光器和光放大器
_{EO9s2FG &h7q=-XU 9.1.1半导体激光器
~u rV`J + *YGsM`E9 9.1.2光纤激光器
@G
vDl=. 9`8\<a'rU 9.1.3光放大器
)P^5L<q>| /!o(Y8e>x 9.2激光全息三维显示
z.H*"r ASu xt y 9.2.1全息术的历史回顾
8ycmvpJ {__Z\D2I 9.2.2激光全息术的基本原理和分类
/H)K_H#|; w8t,?dY 9.2.3白光再现的全息三维显示
Z=O 2 tR Co2* -[R 9.2.4计算全息图
dqMR<Nl& *yuw8 9.2.5数字全息术
%6`{KT? J&{qe@^ 9.2.6全息三维显示的优点
(89NK]2x b$ sw`Rsw 9.2.7全息三维显示的应用
w;.'>ORC }b9#.H9 9.2.8全息三维显示技术的展望
]fXMp*LvY z8 bDBoD6 9.3激光存储技术
A9 ! gww #e.2m5T 9.3.1激光存储的基本原理、分类及特点
QZBXI3%#s ~U :{~z 9.3.2激光光盘存储
:&= TE 2 ]1 #& J( 9.3.3激光体全息光存储
4C(v BKl A> 6 b
6 9.3.4激光存储技术的新进展
7N^9D
H{` Y&x my|O# 9.4激光扫描和激光打印机
0f vQPs!O G7k0P-r, 0 9.4.1激光扫描
tb7Wr1$< d:0RDK-}s 9.4.2激光打印机
?lv{;4 BC SGW2 ' 9.5量子光通信中的激光源
c'_-jdi`>_ lKs*KwG 9.5.1量子光通信
omM*h{z$$ ) 5lo^Qb 9.5.2量子态发生器及应用
l=5(5\ w :Fi
2aJ 思考练习题9
tRYMK+ &0Zn21q 第10章激光在科学技术前沿问题中的应用
C
#ng`7 q E|D~:M%~ 10.1激光核聚变
2
[a#wz' aG?ko*A; 10.1.1受控核聚变
;$@7i L QP|Ou*Qm) 10.1.2磁力约束和惯性约束控制方法
chsjY]b OiX>^_iDt 10.1.3激光压缩点燃核聚变的原理
RqW
ZhHI1M Qi|jL*mj& 10.2激光冷却
)W'l^R4W 1T fK"\ 10.3激光操纵微粒
~.M{n&NM h&J6 10.3.1光捕获
Q44Pg$jp 80cBLGG 10.3.2微粒操纵
X 'Q$v~/ @`aR *B 10.4超越经典衍射极限的分辨率
^ Sx 0t 4EzmH)4G 10.4.1解析延拓
D;)Tm|XizW zF%CFqQ 10.4.2综合孔径傅里叶全息术
goi.'8M|/b ,#&lNQ'I 10.4.3傅里叶叠层算法
@(PYeXdV6& AwB ]0H 10.4.4相干谱复用
$ud5bT{n xBd# 10.4.5非相干结构光
照明成像
<OF7:f dg 0`0k 10.4.6超分辨荧光显微镜
0F sz u&`7 C 10.5激光光谱学
b9[;qqq@' > /1N#S#9 10.5.1拉曼光谱
6}
!n0 ZA zn-n 10.5.2空间高分辨的激光显微光谱
CJk$o K{Q `@ULG> 10.5.3频率高分辨的双光子光谱
|$#u~<r_
w 4H8vB^ 10.5.4时间高分辨的激光闪光光谱
K+ xiov-r? #gi0FXL 10.5.5各种特殊效能的激光光谱技术
?ltTJ(P o = ^:TW%O 10.6激光用于反常多普勒效应的基础物理研究
4x.'H18 R9D< lX0% 10.6.1电磁波的正常多普勒效应
4&)*PKq qyv9]Q1 10.6.2在负折射率材料中传播的电磁波的反常多普勒效应
MV z=:2)J2 ),0_ C\ 10.6.3折射光子晶体棱镜的设计以及负折射性质的实验验证
0/S|P1!b mJR vC% 10.6.4反常多普勒效应的测量光路设计及理论分析
x n1 rOw"" mE 10.6.5反常多普勒效应的测量实验结果
pj&vnX6O^ vL@N21 u 思考练习题10
KZzOs9 s :j9{n ,F 附录A随机变量
q17c)]<" !! 4_x A.1概率的定义和随机变量
VdQ}G!d
]p:x,%nm A.2分布函数和密度函数
br+{23&1R# %)8`(9J* A.3推广到两个或多个联合随机变量
d*Dq=.F( 7kO5hlKeo A.4统计平均
.2/(G{}U z+FhW ze 附录B随机过程
Q^/66"Z:Z jFpXTy[> B.1随机过程的定义和描述
T j9;". AJ[g~ s't B.2平稳性和遍历性
OEy '8O$ RVy8%[Gcq 参考文献
lZZ4 O( BbUZ,X*Y 
|;ycEB1 +r *f2\S （实体书推荐，有需求者，可以购买！）
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