cyqdesign |
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。 (|-/S0AV S@_GjCpn [attachment=99403] H>B:jJf bCsQWsj^NW 第1章辐射理论概要与激光产生的条件 'D
bHXS7N L2N/DB'{ 1.1光的波粒二象性 PHoW|K_e 8LL);"$ 1.1.1光波 ~(c<ioIf 0Z\fK>yw 1.1.2光子 lUrchLoDt XjC+kH 1.2原子的能级和辐射跃迁 )}R0'QGd 0y(d|;': 1.2.1原子能级和简并度 G100L}d"N ,70|I{,Km 1.2.2原子状态的标记 3,GSBiK3} 6Z3v]X 1.2.3玻尔兹曼分布 L6FUC6x" jooh`| `P 1.2.4辐射跃迁和非辐射跃迁 Eb*DP_ "_^FRz#h 1.3光的受激辐射 #M:W?&. c;Li~FLR 1.3.1黑体热辐射 vUW ! ? in&/ZrB 1.3.2光和物质的作用 =I?p(MqW u3q!te 1.3.3自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系 k;%}%"EVZ .w0? 1.3.4自发辐射光功率与受激辐射光功率 =U:iR \"5 \hX~dS 1.4光谱线增宽 C'{Z?M> HLS^Ga,( 1.4.1光谱线、线型和光谱线宽度 8!1o,=I$ 7|2:;5:U 1.4.2自然增宽 a+Q)~13 _onHe"%{ 1.4.3碰撞增宽 ).-FuL4Y N@k:kI 1.4.4多普勒增宽 S>6APQ- $jm'uDvm 1.4.5均匀增宽和非均匀增宽线型 REHfk6YE <)M?qkjb 1.4.6综合增宽 X[VQ 1 "zr%Q'Ky 1.5激光形成的条件 fd(>[RP? k(s3~S2h 1.5.1介质中光的受激辐射放大 bO-8<IjC_3 h.DQ6!?;s 1.5.2光学谐振腔和阈值条件 1aSuRa &4]%&mX)- 思考练习题1 B64%|
S g|W~0A@D 第2章激光器的工作原理 \"n&|_SZ\ nHA2p`T 2.1光学谐振腔结构与稳定性 0O[q6!&] ;v.l<AOE 2.1.1共轴球面谐振腔的稳定性条件 )]v vp{ %!WQ;( 2.1.2共轴球面腔的稳定图及其分类 %e3lb<sv6 Wkf)4! 2.1.3稳定图的应用 y1P ?A]v <n0-zCf 2.2速率方程组与粒子数反转 ?vvjwys@ <;=X7l+ 2.2.1三能级系统和四能级系统 .sCo, 64[j:t=N 2.2.2速率方程组 eE1w<] Eg eGZIdv1 2.2.3稳态工作时的粒子数密度反转分布 w)hJ0k lQoa[#q 2.2.4小信号工作时的粒子数密度反转分布 N-lXC"{) N@*v'MEko% 2.2.5均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布 7quhp\ U%2 pbGU 2.2.6均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应 ='>k|s: Pf]L`haGN 2.3均匀增宽介质的增益系数和增益饱和 KWM.b"WnXr @aI`ru+a 2.3.1均匀增宽介质的增益系数 C}wmoYikV 1Hzj-u&N/ 2.3.2均匀增宽介质的增益饱和 7
pp[kv;!G TqCzpf&&h/ 2.4非均匀增宽介质的增益饱和 :;rd!)5 _^Rf*G ! 2.4.1介质在小信号时的粒子数密度反转分布值 jwGd*8
/ ~u7a50 2.4.2非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数 g5_]^[upw V&[|%jm& 2.4.3非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布 ^+!!:J|ra jg' 'T1) 2.4.4非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和 L7C!rS .z)E 2.5激光器的损耗与阈值条件 !y `wAm>n cl)%qIXj}H 2.5.1激光器的损耗 s:,BcVLx^ HSq&'V 2.5.2激光谐振腔内形成稳定光强的过程 L~CwL DCFYpkR% 2.5.3阈值条件 0vf2wBK'T e qj^ 2.5.4对介质能级选取的讨论 @/yef3 Dtt[a 思考练习题2 !/sXG\
:p5V5iG 第3章激光器的输出特性 ^0c:ro _L<IxOZh+ 3.1光学谐振腔的衍射理论 utfD$8UI cea%M3 3.1.1数学预备知识 ['e8Xz0 _T)dmhG 3.1.2菲涅耳-基尔霍夫衍射公式 QzCu$ [ mO(m%3 3.1.3光学谐振腔的自再现模积分方程 [r<lAS{ . BbnY9" 3.1.4激光谐振腔的谐振频率和激光纵模 =T|Z[/fto WfL5.& 3.2对称共焦腔内外的光场分布 grp1nWAs Xq` '^) 3.2.1共焦腔镜面上的场分布 Vd1.g{yPV P0Z1cN} 3.2.2共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布 $
nx&(V 3mIVNT@S9 3.3高斯光束的传播特性 &>XIK8* ~kj1L@gy 3.3.1高斯光束的振幅和强度分布 Z4b<$t[u Dh*Uv, 3.3.2高斯光束的相位分布 6p=AzojoB mhv{6v 3.3.3高斯光束的远场发散角 4en[!* 6av]LY K 3.3.4高斯光束的高亮度 0sD"Hu 0hp*(, L 3.4稳定球面腔的光束传播特性 H<92tP4M {R5Q{]dK3 3.4.1稳定球面腔的等价对称共焦腔 mQ*:?\@ o4^rE<vJ 3.4.2稳定球面腔的光束传播特性 FZ)_WaqGf 2^'|[*$k1@ 3.5其他几种常用的激光光束 k z"F4?, p(g0+.?`~ 3.5.1厄米-高斯光束 0pYO-@E R2|v[nh 3.5.2拉盖尔-高斯光束 (U#4j 6Q >AX&PMb` 3.5.3贝塞尔光束 bKRz=$P? }d?"i@[ 3.6激光器的输出功率 X458%)G!(K T1sb6CT 3.6.1均匀增宽型介质激光器的输出功率 ~<!b}Hv ,1J+3ugp& 3.6.2非均匀增宽型介质激光器的输出功率
KV v0bE *.nC'$-2r 3.7激光器的线宽极限 )`<-
c2 {y-7xg~} 3.8激光光束质量的品质因子M2 d}#G~O+y3v yU`"]6(@[ 3.9模式激光的某些一阶统计性质 x =7hOI5u -b'93_ZTu: 3.9.1单模激光的一阶统计性质 |wW_Z!fL ~Y]*TP 3.9.2多模激光的一阶统计性质 sz4)xJgF( UlF=,0P 思考练习题3 i]oSVXx4WC wju2xM 第4章激光的基本技术 v,qK=]ty vF,\{sgW 4.1激光器输出的选模 =23JE'^= 8JvF4'zx 4.1.1激光单纵模的选取 "_dh6naZX QhV!%}7 4.1.2激光单横模的选取 (o`"s~) k=L(C^VP 4.2激光器的稳频 )Nv$ SH G4DuqN~2m 4.2.1影响频率稳定的因素 "uK`!{ z@5t7e)!R 4.2.2稳频方法概述 iX
;E"ov] svki=GD_(. 4.2.3兰姆凹陷法稳频 pI*/-!I QQ*yQ\ 4.2.4饱和吸收法稳频 0NKo)HT g_{hB5N](7 4.3激光束的变换 DSiI%_[Ud cEzWIS?pp\ 4.3.1高斯光束通过薄透镜时的变换 =pHWqGOD _c|aRRW 4.3.2高斯光束的聚焦 v}w=I}<x {p#[.E8 4.3.3高斯光束的准直 }ti+tM* M`{x*qR 4.3.4激光的扩束 ;533;(d*o ODE9@]a 4.4激光调制技术 K5(:UIWx ~xz3- a/ 4.4.1激光调制的基本概念 (W.euQy E*rnk4Y 4.4.2电光强度调制 %*4Gx +b 7|=*z 4.4.3电光相位调制 L_$M9G|5n _ElA\L4g% 4.5激光偏转技术 Ya$JX(aUe jTjGbC]X 4.5.1机械偏转 b.Wf*I? LeY!A#j 4.5.2电光偏转 N[G<&f9 xxnMvL; 4.5.3声光偏转 0:<dj:%M k:D;C3vJd 4.6激光调Q技术 mRIW9V y7 tK>aD} 4.6.1激光谐振腔的品质因数Q 3\Y}{(O | !Pmv 4.6.2调Q原理 X2#;1 ku 'IrwlS 4.6.3电光调Q 23a&m04Rk E&G_7-> 4.6.4声光调Q z`b.~<P cpV:y 4.6.5染料调Q HRF4
R o %dXf C! 4.7激光锁模技术 ,nMc.
G3 ,^JP0Vc* 4.7.1锁模原理 eZ~^Z8F[6 >j]*=&,7 4.7.2主动锁模 #vN\]e h[c
HCVM: 4.7.3被动锁模 Q!DQ!;Br6 pf.T{/% 思考练习题4 F*WWv&\X h 9V9.' 第5章典型激光器介绍 ^0 t81,` 54 8w
v 5.1固体激光器 C._I\:G^ K%h83tm+ 5.1.1固体激光器的基本结构与工作物质 %v++AcE 7{oG4X! 5.1.2固体激光器的泵浦系统 hk"^3d ! B1@c`BJ;9T 5.1.3固体激光器的输出特性 D]+tr% "HR
&Rf k 5.1.4新型固体激光器 S\<]|tM:x 8a{FxCBw 5.2气体激光器 Vxif0Bx&/d 8xUmg& 5.2.1氦氖(HeNe)激光器 * wN+Ak q LQYT/ 5.2.2二氧化碳激光器 d>F=|dakL WU1I>i 5.2.3Ar+离子激光器 dL"$YU9z (E)/' sEb 5.3染料激光器 c4CBpi?} ih1s`CjG 5.3.1染料激光器的激发机理 >*A\/Da]j r8C6bFYM 5.3.2染料激光器的泵浦 DSix(bs9 ->vfQwBFd 5.3.3染料激光器的调谐 #'z\[^vp /= P!9d
{ 5.4半导体激光器 %@(6,^3%i ;B`e;B?1Q 5.4.1半导体的能带和产生受激辐射的条件 \@4QG.3& D00rO4~6D% 5.4.2PN结和粒子数反转 o
<LA2q`T (J Fa 5.4.3半导体激光器的工作原理和阈值条件 cd}TDd(H% 0t7yK 5.4.4同质结和异质结半导体激光器 K@*m6) xPqpNs-, 5.5其他激光器 451C2 %y +XWXHt 5.5.1准分子激光器 f7OfN#I 7 pg8kq@ 5.5.2自由电子激光器 oq]KOj[ 7K9+7I&C 5.5.3化学激光器 Mz]LFM &nPv%P,e 思考练习题5 :KX/GN!n OR&+`P"-\ 第6章激光在精密测量中的应用 z[qM2 [.z1 6.1激光干涉测长 LEVNywk[ m{Q{ qJ5> 6.1.1干涉测长的基本原理 @R}L
4 z!Jce}mx 6.1.2激光干涉测长系统的组成 OAw/ "_'9KBd! 6.1.3激光外差干涉测长技术 xKsn);].` \ox:/-[c\< 6.1.4激光干涉测长应用举例 ]2zx}D4f !9iVe7V 6.2激光衍射测量 40%p
lNPj XA9$n_|bw 6.2.1激光衍射测量原理 D (qT$# >tP/"4c 6.2.2激光衍射测量的方法 [W{`L_" =]W{u` 6.2.3激光衍射测量的应用 >&?wo{b :Np&G4IM> 6.3激光测距 ~n"V0!:'4 ?WUE+(oH> 6.3.1激光脉冲测距 ['-ln)96. HdWghxz?) 6.3.2激光相位测距 "
I`YJEv z=)5M*h 6.4激光准直及多自由度测量 ^r;}6 !c1
E 6.4.1激光准直仪 >wcsJ{I uX}M0W 6.4.2激光衍射准直仪 C
UBcU <;9vwSH> 6.4.3激光多自由度测量 _rjCwo\ wK#UFOp 6.5激光多普勒测速 Mm.!$uR , is
.{y 6.5.1运动微粒散射光的频率 =t)eT0 r="X\ [on 6.5.2差频法测速 :X`J1E]Rjd 62vz 'b 6.5.3激光多普勒测速技术的应用 l@#X]3h! SKRD{MRsux 6.6环形激光测量角度和角加速度 @Gn9x(?J }
A#C 6.6.1环形激光精密测角 {8I93] G2L7_?/m 6.6.2光纤陀螺 /.WD'*H kf5921(P 6.7激光环境计量 TS3 00F <j,7Z>Rk\x 6.8激光散射板干涉仪 %8{' XJ! \D}/tz5~B 思考练习题6 lBh {8a|2W cVulJ6 第7章激光加工技术 V<nzThM\ 7%w4?Nv3I 7.1激光热加工原理 Hh!x&;x} GB[W'QGiq 7.2激光表面改性技术 c yN_Sg o~GhV4vq 7.2.1激光淬火技术的原理与应用 5gJQr%pS PVtQ&m$y 7.2.2激光表面熔凝技术 .-Ao%A W =
)(; 7.2.3激光熔覆技术 >Xb]n_` _bMs~%?~/ 7.3激光去除材料技术 q(uu;l[ 4L5Wa~5\ 7.3.1激光打孔 t5e(9Yhj $V\xN(Ed 7.3.2激光切割 +;>>c`{ [;.zl1S< 7.4激光焊接 ruE.0V I@ DDkOg] 7.4.1激光热导焊 :wn![<`3q g" M1HxlV 7.4.2激光深熔焊 a<\m`
Es= Z)?"pBv' 7.4.3激光复合焊 3d,|26I 7f Pel3e ~?t 7.5激光快速成型技术 j
f^fj- oEi+S)_ 7.5.1激光快速成型技术的原理及主要优点 ]q?<fEG2< +F0M?, 7.5.2激光快速成型技术 wL%> m*I5 \ 7.5.3激光快速成型技术的重要应用 ^AEg?[q E26ZVFg 7.6其他激光加工技术 =n#xnZ3 ="I]D
I 7.6.1激光清洗技术 f8uVk|a ;#j/F]xG 7.6.2激光弯曲 ("9)=x *5 S:R%%cy 思考练习题7 +$<m ;@mZ 6w@l#p 第8章激光在医学中的应用 E&"bgwav{( 12rr:(#%s 8.1激光与生物体的相互作用 Kk/qd)nk I=lA7} 8.1.1生物体的光学特性 ;>Kxl}+R f:BW{Cij;y 8.1.2激光对生物体的作用 5B@&]-'~ \GPWC}V\s 8.1.3激光对生物体应用的优点 ;>YJ}:r"\ 61wGIN2, 8.2激光在临床治疗中的应用 A).wjd(_, 8cW]jm 8.2.1激光临床治疗的种类与现状
w1iQ#.4K_ `@Qq<T}V 8.2.2激光在皮肤科及整形外科领域中的应用 >B3_P4pW9 sM-k,0z 8.2.3激光在眼科中的应用 wRWN]Vo E7 7Au;TL 8.2.4激光在泌尿外科中的应用 *d)B4qG wt RAq/ 8.2.5激光在耳鼻喉科中的应用 3:76x DuCq16'0T 8.2.6最新的技术——间质激光光凝术 ==Y^~ab;K rVZkG,Q 8.2.7光动力学治疗 &}*[-z [Si`pPvl 8.3激光在生物体检测及诊断中的应用 )C <sj 0]5QX/I 8.3.1利用激光的生物体光谱测量及诊断 H'2pmwk *78TT\q< 8.3.2激光断层摄影 V}Oxz04 sdrE4-zd 8.3.3激光显微镜 MF>?! ! ;[%AeN5W 8.4医用激光设备 cp]\<p('A V<(cW'zA/ 8.4.1医用激光光源 rw58bkh6 :5p`H 8.4.2医用激光传播用光纤 bY]aADv\ {:!*1L 8.5激光应用于医学的未来 _W&.{
7 6$`8y,TMSt 8.5.1医用激光新技术 hoPCbjkov @0+@.&Z 8.5.2光动力学治疗的前景 fF<~2MiKw \vpUl 思考练习题8 ofRe4
*\j |"\A5v|1 第9章激光在信息技术中的应用 "y#$| TMB 02?y% 9.1光纤通信系统中的激光器和光放大器 I+ydVj(Op $Z$BF 9.1.1半导体激光器 *<]ulR2 PC=b.H8P+W 9.1.2光纤激光器 KN_3]-+B )g+~"&Gcx 9.1.3光放大器 Pv/$;R% Pe~[qETv 9.2激光全息三维显示 T[q2quXgk #sN]6 9.2.1全息术的历史回顾 }-! 0d*I f D2.Zh 9.2.2激光全息术的基本原理和分类 tVFl`Xr
RQ!kVM@ 9.2.3白光再现的全息三维显示 3Vs8"BFjz 1Sx2c 9.2.4计算全息图 9x23## s |+f@w/+ 9.2.5数字全息术 h b_"E, `F iTwb#Q= 9.2.6全息三维显示的优点 6 -N 442 &M&*3 9.2.7全息三维显示的应用 cY0NQKUk~ 3c}@_Yn 9.2.8全息三维显示技术的展望 }&F|u0@b GO2mccIB 9.3激光存储技术 xG/B$DLn 4hz T4!15 9.3.1激光存储的基本原理、分类及特点 "A6m-xE~ =+DfIO 9.3.2激光光盘存储 g1Ed:V]_ kNR -eG 9.3.3激光体全息光存储 j
4!$[h UQc!"D 9.3.4激光存储技术的新进展 Py y!B I() =Ufs5z 9.4激光扫描和激光打印机 C3)*Mn3%P .o8Sy2PaV 9.4.1激光扫描 E2K{9@i ;-#2p^ 9.4.2激光打印机 >J*x` a3Q d<K2
\:P{} 9.5量子光通信中的激光源 \2)D
y)vK=," 9.5.1量子光通信 0$JH5RC 2*Zk^h= 9.5.2量子态发生器及应用 Pm&h v*D E@,m+ 思考练习题9 K*I!:1;3N e`n+U-)z 第10章激光在科学技术前沿问题中的应用 Znr@-=xZO* +`,;tz=? 10.1激光核聚变 ~-R%m cX7 O*5C 10.1.1受控核聚变 /|q.q 7-:R{&3Lm: 10.1.2磁力约束和惯性约束控制方法 h4Wt
oE>i o1`\*]A7J 10.1.3激光压缩点燃核聚变的原理 v{d$DZUs V'hb 4}@ 10.2激光冷却 A]Bf&+V CRBj> 10.3激光操纵微粒 \?Sv O <qg4Rz\c] 10.3.1光捕获 m8@&-,T G/*;h,NbNr 10.3.2微粒操纵 |Dt_lQp# sSd/\Ap 10.4超越经典衍射极限的分辨率 Z1#u&oX CYRZ2Yrk?" 10.4.1解析延拓 _j+!Fd !O,Sq/=. 10.4.2综合孔径傅里叶全息术 K!]a+M]> _f'v>"K 10.4.3傅里叶叠层算法 q`,%L1c4 7:,f|> 10.4.4相干谱复用 x-"8V( %xN${4)6 10.4.5非相干结构光照明成像 1W\E`)Z}] Y=p!xr> 10.4.6超分辨荧光显微镜 >))CXGE 3/>7b( 10.5激光光谱学 y~fKLIoz" 4;fuS_(X 10.5.1拉曼光谱 2 /FQ;<L jMgXIK\ 10.5.2空间高分辨的激光显微光谱 Hs*["zFc 3V<@Vkf5 10.5.3频率高分辨的双光子光谱 Keozn*fzI ; h\T7pwwb 10.5.4时间高分辨的激光闪光光谱 =hkYQq`Q $c9-Q+pZ 10.5.5各种特殊效能的激光光谱技术 "|h%Uy?XY !bP%\)5 10.6激光用于反常多普勒效应的基础物理研究 5?lc%,-& PVsKI< 10.6.1电磁波的正常多普勒效应 CmZayV 1h&`mqY)L. 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 7~ PL8 d=/0A\O 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 <.Ws; HN} xSm;~')g 10.6.4反常多普勒效应的测量光路设计及理论分析 maXg(Lu {%f{U"m 10.6.5反常多普勒效应的测量实验结果 64<;6* TIWR[r1! 思考练习题10 EU$.{C_O( s_'&_>D 附录A随机变量 gcU*rml ;f[lq^eV A.1概率的定义和随机变量 Fl-\{vOn @1MnJP A.2分布函数和密度函数 +!/ATR%Uci uh)S;3| A.3推广到两个或多个联合随机变量 98>GHl'lM 8R,<S-+v A.4统计平均 BmG(+;;& T3X'73M 附录B随机过程 X2z<cJG|d@ =l/6-j^ B.1随机过程的定义和描述 p;O%W@n" |A%9c.DG. B.2平稳性和遍历性 9;E=w+ *\sPHz. 参考文献 Y@Uk P+{f= Yc:%2KZ"
n0xGIq ;mkkaW,D* (实体书推荐,有需求者,可以购买!)
|
|