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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。 w~v6=^ 5]I)qij
q [attachment=99403] %pq.fZI C5 ILVQ 第1章辐射理论概要与激光产生的条件 k"cMAu. BkB_?^Nv8 1.1光的波粒二象性 2fr%_GNu {rMf/ RAE 1.1.1光波 zGU MH7 M id9QfJ9t 1.1.2光子 z9IW&f~~P 2o<*rH 1.2原子的能级和辐射跃迁 w>f.@luO4 ;&J>a8B$ 1.2.1原子能级和简并度 I1>f2/$z* 8[J%TWq%9 1.2.2原子状态的标记 VC/n}7p GYQ:G= 1.2.3玻尔兹曼分布 of*T,MUI ?aTH< 1.2.4辐射跃迁和非辐射跃迁 3Ed z8a{M$-Q 1.3光的受激辐射 3_
J'+ _@>*]g 1.3.1黑体热辐射 D+uo gRS61 @uyQH c,V 1.3.2光和物质的作用 `uPO+2 xSN;vrLHR 1.3.3自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系 E8kD#tL "vybVWEE 1.3.4自发辐射光功率与受激辐射光功率 |GQq:MB;z k0j4P^d 1.4光谱线增宽 ]*a(^*}A% #0r^<Yn 1.4.1光谱线、线型和光谱线宽度 gnN>Rl
5_ XHJdynt/ 1.4.2自然增宽 4`l$0m@> b~fl,(sZp 1.4.3碰撞增宽 ^n~Kr1}nj BKTTta1mY 1.4.4多普勒增宽 GtmoFSZ _)vX_gCi 1.4.5均匀增宽和非均匀增宽线型 aO1.9!<v RvA "ug.* 1.4.6综合增宽 1 M!4hM
Q hO> q|+mC 1.5激光形成的条件 (BH<\&yHE JQ}4{k 1.5.1介质中光的受激辐射放大 k2->Z);X 1^NC=IS9z 1.5.2光学谐振腔和阈值条件 bh8GP]*E| vRaxB 思考练习题1 4Kj8i Rh~j -; 第2章激光器的工作原理 ;LC|1_ ' ysp,:)-%G@ 2.1光学谐振腔结构与稳定性 s +S6'g-- -+qg 2.1.1共轴球面谐振腔的稳定性条件 ByoI+n* U s0_HMP x 2.1.2共轴球面腔的稳定图及其分类 ,%/F,O+# =?Co<972Z 2.1.3稳定图的应用 e"EGqn&! (F;*@Z*R 2.2速率方程组与粒子数反转 qe1>UfY [xfg6 2.2.1三能级系统和四能级系统 :O,,fJ<x.O o|84yT!~ 2.2.2速率方程组 KIuj;|!q t,w/L*r+w 2.2.3稳态工作时的粒子数密度反转分布 &2y9J2aA jfvlkE-uK 2.2.4小信号工作时的粒子数密度反转分布
iH>JR[A =RWY0| f 2.2.5均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布 3M^`6W[; &QHmo* 2.2.6均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应 uRuu!{$ GXv2B%i8 2.3均匀增宽介质的增益系数和增益饱和 - 3<&sTR h_Er$ZT64 2.3.1均匀增宽介质的增益系数 6QPbmO]z YSZ[~?+ 2.3.2均匀增宽介质的增益饱和 M-!#-l 03
v\v9<T 2.4非均匀增宽介质的增益饱和 >qI: OWN|W, 2.4.1介质在小信号时的粒子数密度反转分布值 lvk*Db$ cwUor}<| 2.4.2非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数 eLyIQo W 3fop.%( 2.4.3非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布 gr>FLf
giN(wPgYP 2.4.4非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和 q 7+ |U%!9 >R/^[([;] 2.5激光器的损耗与阈值条件 /#xYy^` 6& 9q6IIy 2.5.1激光器的损耗 8HSGOs =8 t6+>Zr 2.5.2激光谐振腔内形成稳定光强的过程
Z\$!: \ItAc2,Fl 2.5.3阈值条件 {
lZ<'p h/l?,7KHI 2.5.4对介质能级选取的讨论 Y7yzM1?t m)<N:| 思考练习题2 C2%Yr y A<g5:\3 第3章激光器的输出特性 JnH5v(/ 'ka"0~:NS{ 3.1光学谐振腔的衍射理论 Au?(_*/0 D
<Fl7QAb 3.1.1数学预备知识 ZOzyf/?. |VoYFoiQ 3.1.2菲涅耳-基尔霍夫衍射公式 ,!^w :Z5kiEwYM 3.1.3光学谐振腔的自再现模积分方程 ~U4;YlQP R2[
} 3.1.4激光谐振腔的谐振频率和激光纵模 tbi(e49S SYK?5_804 3.2对称共焦腔内外的光场分布 RQ51xTOL4] -IS?8\Q< 3.2.1共焦腔镜面上的场分布 S>?B) 7m9T' 3.2.2共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布 .rbKvd?-} Jc9^Hyqu& 3.3高斯光束的传播特性 >z8y L+ wsCT9&p 3.3.1高斯光束的振幅和强度分布 CQ%yki ^TY8,qDA 3.3.2高斯光束的相位分布 QnDLSMx) <Xj
,>2m; 3.3.3高斯光束的远场发散角 y/A<eHLy O Bp/:] 3.3.4高斯光束的高亮度 g.O? 1bebe cE]#23 3.4稳定球面腔的光束传播特性 12%4>2}~> p/uOCQ|1l 3.4.1稳定球面腔的等价对称共焦腔 D D
Crvl 4?&CK 3.4.2稳定球面腔的光束传播特性 ,_t}\7 ?GGh )";y 3.5其他几种常用的激光光束 zn{[]J fYv{M; 3.5.1厄米-高斯光束 !J@pox-t mkmVDRK 3.5.2拉盖尔-高斯光束 uv
dx>5] Th//u I+ 3.5.3贝塞尔光束 ? &;d)TQ 0=J69Yd 3.6激光器的输出功率 /waZ9 ui6B 3.6.1均匀增宽型介质激光器的输出功率 Ycx$CUC IsCJdgG 3.6.2非均匀增宽型介质激光器的输出功率 ;42D+q=s DV~1gr,\ 3.7激光器的线宽极限 P%Ux-0& Uyyw'Ni 3.8激光光束质量的品质因子M2 5Gsj; Iq[,)$ 3.9模式激光的某些一阶统计性质 )Z 3fytY ;EfMTI}6K 3.9.1单模激光的一阶统计性质 KhV;
/>( ^5~[G%G4 3.9.2多模激光的一阶统计性质 VI`x
fmVOQ \
o&i63u 思考练习题3 ]g;K_>@ Zb# 第4章激光的基本技术 uNY]%[AnJ .tb~f@xL 4.1激光器输出的选模 br'/>Un" w,.Hdd6 4.1.1激光单纵模的选取 ",rA 2WOdTM{u 4.1.2激光单横模的选取 K` 2a{` g%<7Px[W 4.2激光器的稳频 _n{6/ JhDjY8?86 4.2.1影响频率稳定的因素 Z@8amT;Y OkO"t 4.2.2稳频方法概述
g `B?bBg | T"{q 4.2.3兰姆凹陷法稳频 EH$wWl^
D-4PEf 4.2.4饱和吸收法稳频 3r{'@Y
=)Y (<.1o_Q-LU 4.3激光束的变换 J:mOg95< MJXm7<( 4.3.1高斯光束通过薄透镜时的变换 #PA"l`" ;o3
.<" 4.3.2高斯光束的聚焦 /HDX[R XfsCu> 4.3.3高斯光束的准直 m x,X!} 9HEc=,D| 4.3.4激光的扩束 6<t\KMd C>;yW7*g" 4.4激光调制技术 >)pwmIn< W# y)ukRv 4.4.1激光调制的基本概念 oaBfq8,; +uwjZN'9a 4.4.2电光强度调制 d*>M<6b- ($W9
? 4.4.3电光相位调制 ak;Z;
3nK'yC 4.5激光偏转技术 G%kXr$?W sX_ ^H%fd 4.5.1机械偏转 `g :<$3} @,aL'2G 4.5.2电光偏转 iZyk2kc
BW\R 4.5.3声光偏转 "msg./iC ) L{Tn8 4.6激光调Q技术 Q#g
s)2 ?I@3`?' 4.6.1激光谐振腔的品质因数Q *j*jA/ Y]gt86 4.6.2调Q原理 &&<^wtznO ^3yjE/Wi" 4.6.3电光调Q .D>lv_kp _RmE+ Xg2 4.6.4声光调Q rP\7C+ =0]Mc$Ih 4.6.5染料调Q YHRI U Yd eO9nn9lql 4.7激光锁模技术 [a
|fm*B! ckP3[@Su { 4.7.1锁模原理 +`4}bc,G B6pz1P?e} 4.7.2主动锁模 bA^a@ lv a m5x>._7le 4.7.3被动锁模 YI|Gpq (7wR*vO^ 思考练习题4 =}"hC`3e q,(&2./ 第5章典型激光器介绍 0,A?*CO bn(Scl#@K 5.1固体激光器 nRE}F5k ` k\1vum 5.1.1固体激光器的基本结构与工作物质 C1do]1VH jh?7+(Cw 5.1.2固体激光器的泵浦系统 Y}#^n7*w~ P3
Evv]sB@ 5.1.3固体激光器的输出特性 s+w<!`- &Egn`QU 5.1.4新型固体激光器 J-ZM1HoB =dw1Q 5.2气体激光器 dB,#`tc=, eJA{]^Zf 5.2.1氦氖(HeNe)激光器 Uy1xNb/d %i
" 5.2.2二氧化碳激光器 C}kJGi ,qHG1#^ 5.2.3Ar+离子激光器 ,TtDCcjd%f F@lpjW 5.3染料激光器 ]VH@\
f mpivg 5.3.1染料激光器的激发机理 6K y;1$ yy74>K 5.3.2染料激光器的泵浦 -U $pW(~ B<&_lG0s | |