激光原理

作者:盛新志、娄淑琴

丛书名:高等院校光信息科学与技术专业系列教材

定价:23元

印次:1-1

ISBN:9787302225010

出版日期:2010.06.01

印刷日期:2010.06.03

图书责编:盛东亮

图书分类:教材

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本书主要阐述激光器的基本原理和相关理论。内容主要包括光和物质作用经典理论、速率方程理论、光学谐振腔理论,以及对连续激光器工作特性的分析。对激光放大器、激光器性能改善技术也做了简要介绍。 本书可作为高校激光原理课程的教材,也可供从事激光工作的研究人员、技术人员以及高校有关专业的研究生参考。

本书是在北京交通大学近十年激光原理课程授课讲义的基础上编写 而成的。配有完整的电子教案。 扩充原授课讲义之后、交给出版社之前,本书又经过北京 交通大学光信息科学与技术专业三届本科学生的试用和 授课教师的修改。 使用本书讲授激光原理的参考学时为48学时,不包括研究性教学研讨部分,实验课程单独开设。本书内容共分5章。第1章激光概述,介绍激光的由来及产生激光的基本条件,重点在于阐明激光光子简并度高的特性。第2章光和物质近共振相互作用,介绍基于电子谐振子模型的经典理论,并结合激光器中常见的谱线加宽介绍均匀、非均匀及综合加宽的形成机制。第3章速率方程理论,首先结合典型激光器的具体工作能级,抽象出激光 三、四能级系统,进而建立速率方程组,然后结合速率方程组的稳态解,对均匀、非均匀加宽介质的增益饱和特性进行了分析,并讨论激光放大器的工作特性。第4章光学谐振腔理论,首先根据光线传输矩阵导出光学谐振腔稳定性判据,然后介绍光学谐振腔的损耗描述和自再现模式思想,并基于光衍射理论导出光学谐振腔衍射积分本征方程,进而介绍衍射积分本征方程的平行平面腔迭代数值解法和对称共焦腔解析解法。在对称共焦腔解析解的基础上,本章还讨论谐振腔内高斯光束特性、球面镜稳定腔的等价对称共焦腔,以及薄透镜对高斯光束的变换和高斯光束变换的应用技术。第5章连续激光器工作特性,在建立激光器速率方程组的基础上,通过方程组的稳态解,分析均匀加宽介质激光器的纵模振荡和竞争、非均匀加宽介质激光器的多纵模振荡和兰姆凹陷现象,分析激光器振荡阈值、激光极限线宽、最佳输出耦合和激光器输出功率。第1、3、4章及附录由盛新志执...

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第1章激光概论

1.1激光诞生的历史

1.2激光的本质特征

1.3光子简并度

1.4激光产生的基本条件

思考和练习题

第2章光和物质的近共振相互作用

2.1电磁波吸收和发射的经典解释

2.1.1电介质极化

2.1.2电偶极振子模型

2.1.3吸收对介质的影响

2.2电磁波吸收和发射的唯象理论

2.2.1自发辐射

2.2.2受激吸收

2.2.3受激辐射

2.2.4实现光放大的问题

2.3光谱线加宽

2.3.1吸收和发射光谱技术

2.3.2谱线加宽和线型函数

2.3.3谱线加宽对跃迁速率的影响

2.4激光器中常见的谱线加宽

2.4.1光谱线加宽的类型

2.4.2均匀加宽的典型机制

2.4.3非均匀加宽的典型机制

2.4.4激光介质中的实际加宽

2.5光和物质相互作用的近代理论简介

2.5.1量子理论简介

2.5.2半经典理论简介

2.5.3速率方程理论简介

思考和练习题

第3章速率方程理论

3.1典型激光器的工作能级

3.1.1红宝石激光器工作介质

3.1.2氩离子激光器工作介质

3.1.3N2分子激光器

3.1.4HeNe激光器工作介质

3.1.5掺Nd3+激光器工作介质

3.1.6掺钛蓝宝石激光器工作介质

3.1.7CO2激光器工作介质

3.2三能级系统速率方程组

3.2.1激光三能级系统

3.2.2速率方程组

3.3四能级... 查看详情

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