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。
XY'8oU`]{ uxU-N 5 qfvHQ ~M ~o^| >] 第1章辐射理论概要与激光产生的条件
fAULuF hI86WP9* 1.1光的波粒二象性
;pW8a? nd8<*ru$ 1.1.1光波
1z6aMd6. KNAvLcg 1.1.2光子
N3L$"g5^ @ar%`+_ 1.2原子的能级和辐射跃迁
f1_; da a|u#w~ 1.2.1原子能级和简并度
&IUA[{o~e EE 1D>I 1.2.2原子状态的标记
$?PI>9g! gt}Atr6>_ 1.2.3玻尔兹曼分布
SF:98#pg $k\bP9
1.2.4辐射跃迁和非辐射跃迁
1YV1Xnn, L[2qCxB'^ 1.3光的受激辐射
!
*sXLlS 4P3RRS 1.3.1黑体热辐射
/ 3N2?zS{ k_V+;&:% 1.3.2光和物质的作用
vMp=\U-~^ caQ1SV^{9 1.3.3自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系
plWNuEW ,/+Mp 1.3.4自发辐射光功率与受激辐射光功率
7#E/Q~]'6 4@0aN6Os 1.4光谱线增宽
W/2y;@
BjH|E@z 1.4.1光谱线、线型和光谱线宽度
S5hc@^|0Z 7T)y"PZ 1.4.2自然增宽
n{4iW_/D o!BCR: 1.4.3碰撞增宽
fxcE1=a X
<xM ' 1.4.4多普勒增宽
8`*5[ L~~/ 1-p#}VX 1.4.5均匀增宽和非均匀增宽线型
#a}w&O"; -KGJr 1.4.6综合增宽
M$EF 8 m-O*t$6 1.5激光形成的条件
t`JT PL=v,NB 1.5.1介质中光的受激辐射放大
^`yhN bDvGFSAH 1.5.2光学谐振腔和阈值条件
U^7hw(}me ~},H+A!? 思考练习题1
AJ/Hw>>$?m %_E5B6xi{ 第2章激光器的工作原理
pA .orx ^N<aHFF 2.1光学谐振腔结构与稳定性
[s^pP2 e W8cI)wU 2.1.1共轴球面谐振腔的稳定性条件
.$-;`&0cZ 9mDdX 2.1.2共轴球面腔的稳定图及其分类
@M\JzV4 A[ F4\:9ws 2.1.3稳定图的应用
aZ~e;}w.Zq )2).kL> 2.2速率方程组与粒子数反转
LkJq Bg TYuP
EVEXZ 2.2.1三能级系统和四能级系统
HCOsVTl, PNAvT$0LaZ 2.2.2速率方程组
[Z/P[370 esSj
3E 2.2.3稳态工作时的粒子数密度反转分布
15 {^waR6 s&ox%L4 2.2.4小信号工作时的粒子数密度反转分布
v>K|hH Tr;.%/4Q 2.2.5均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布
dwB#k$VIOw '~b 2.2.6均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应
x}a?B wrJQkven- 2.3均匀增宽介质的增益系数和增益饱和
ruagJS)+ vhOh3 2.3.1均匀增宽介质的增益系数
?5" >5 0 eJqx,W5MK] 2.3.2均匀增宽介质的增益饱和
3\ajnd| <tTNtBb 2.4非均匀增宽介质的增益饱和
[5xm>Y&} ;L87
%P(. 2.4.1介质在小信号时的粒子数密度反转分布值
`GqF/?i |u`YT;`!"- 2.4.2非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数
[uqr FsUH/Y
y 2.4.3非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布
'(r?($s h(q4
B~ 2.4.4非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和
;,Vdj[W$> f|~'(~Sr 2.5激光器的损耗与阈值条件
d3E N0e+^ j\KOKvY) 2.5.1激光器的损耗
hlyh8=Z6o GX19GI@k 2.5.2激光谐振腔内形成稳定光强的过程
3 a(SmM: t#M[w|5? 2.5.3阈值条件
MV<)qa T :D}?H@(69 2.5.4对介质能级选取的讨论
7]u_ ;xTMOuI* 思考练习题2
b7xOm"X,N b?=r%D->w 第3章激光器的输出特性
d<?Zaehe\ "c~``i\G 3.1光学谐振腔的衍射理论
\zcSfNE LkeYzQH/l 3.1.1数学预备知识
$igMk'%Nmb im>/$!&OyI 3.1.2菲涅耳-基尔霍夫衍射公式
Wsd_RT }ww &VjPdu57 3.1.3光学谐振腔的自再现模积分方程
!K_<7iExI\ +:#g6(P] 3.1.4激光谐振腔的谐振频率和激光纵模
n>^9+Rx|i 1\-lAk!
3.2对称共焦腔内外的光场分布
#@Tm5z P[`>*C\9c 3.2.1共焦腔镜面上的场分布
\py&v5J)s! x6T$HN/2 3.2.2共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布
ViOXmK" kVWrZ>McK 3.3高斯光束的传播特性
31g1zdT! VKXB)-'L 3.3.1高斯光束的振幅和强度分布
k?pNmKVJM V[44aN 3.3.2高斯光束的相位分布
z,qNuv"W DS|x*w'I 3.3.3高斯光束的远场发散角
8/"uS ;yP AnsJ3C 3.3.4高斯光束的高亮度
y}QqS/ 50S*_4R 3.4稳定球面腔的光束传播特性
,=ju^_^sA 6jal5<H 3.4.1稳定球面腔的等价对称共焦腔
Q Na*Y@i `EP-Qlm 3.4.2稳定球面腔的光束传播特性
A?ESjMy(R 1{xkAy0 3.5其他几种常用的激光光束
&@&^k$du8q GO#eI]>/r 3.5.1厄米-高斯光束
8r.MODZG/ CZv^,O(M?2 3.5.2拉盖尔-高斯光束
2JHF*zvO- TTxSl p2=; 3.5.3贝塞尔光束
/{ 8 .Jcx$ v<} $d.&* 3.6激光器的输出功率
Q!fk|D+j )/v`k>E 3.6.1均匀增宽型介质激光器的输出功率
d D^?%,a ,(yaWd6 3.6.2非均匀增宽型介质激光器的输出功率
e $5s],,n xUs1-O1i 3.7激光器的线宽极限
KC\W6|NtGj ~r]$(V n
3.8激光光束质量的品质因子M2
1N8YD .3 \cAifU 3.9模式激光的某些一阶统计性质
^6,}*@ JZNvuP D 3.9.1单模激光的一阶统计性质
.O4=[wE!U Ac,bf 8C 3.9.2多模激光的一阶统计性质
oA
]F`N= YH[HJ#:7r 思考练习题3
b@1";+(27 P$A'WEO' 第4章激光的基本技术
0[OlJMVf 6<Zk%[7t 4.1激光器输出的选模
Eid~4a "8yDqm 4.1.1激光单纵模的选取
52Q~` t7F s[/)v: 4.1.2激光单横模的选取
%aJ8wYj*
|fWR[\NU 4.2激光器的稳频
m3b?f B =$%_asQJ 4.2.1影响频率稳定的因素
Q"{Q]IT r%oXO]X 4.2.2稳频方法概述
771r(X?Fa '~Gk{'Nx" 4.2.3兰姆凹陷法稳频
w3oe.hWP3N 1\Vp[^#Vx 4.2.4饱和吸收法稳频
0bMbM^xV6 yCye3z. 4.3激光束的变换
Zv1/J}+ BO=j*.YKy 4.3.1高斯光束通过薄
透镜时的变换
8J#TP7; T;JA.=I 4.3.2高斯光束的聚焦
ZGWZ2>k wo!;Bxo
N 4.3.3高斯光束的准直
d[Rs u*H
V 4.3.4激光的扩束
c:z<8#A} *}`D2_uP 4.4激光调制技术
QW"BGg~6c J|I&{ 4.4.1激光调制的基本概念
$P~Tt 4068 umj5M5oe3 4.4.2电光强度调制
h7W<$\P #_OrS/H 4.4.3电光相位调制
cY\"{o"C yE),GJ-m\< 4.5激光偏转技术
O0#9D'{ 3P2L phW 4.5.1机械偏转
HvVS<Ke })@LvYK 4.5.2电光偏转
cn!Y7LVr L%O(
I 4.5.3声光偏转
p^QB^HEV )OcG$H NK 4.6激光调Q技术
`]:&h' v/lQ5R1 4.6.1激光谐振腔的品质因数Q
(|<.7K N u~a@:D/F{G 4.6.2调Q原理
g{06d~Y 9gokTFoN 4.6.3电光调Q
Arb-,[kwN Fs EPM"&?h 4.6.4声光调Q
Syj7K*,%bZ K Z)p\p<1 4.6.5染料调Q
K2R[u#Q x,SzZ)l-9 4.7激光锁模技术
L>EC^2\ ~'l.g^p bv 4.7.1锁模原理
-=D6[DjU< HJu;4O($ 4.7.2主动锁模
C|A:^6d3= h
.$3jNU 4.7.3被动锁模
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WT_ f}>S"fFI 思考练习题4
kdrya [8QE}TFic 第5章典型激光器介绍
jFBnP,WQ ,HQaS9vBQ 5.1固体激光器
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