丛书序

前言

第1章 激光基础--爱因斯坦系数关系

第2章 激光谐振腔和高斯光束

第3章 激光工作物质的增益

第4章 激光器稳态振荡特性

第5章 典型激光器与技术

附录

参考文献

……

第1章激光的基本原理及其应用

1.1激光的特性

1.1.1单色性与时间相干性

1.1.2方向性与空间相干性

1.1.3高亮度

1.1.4高阶相关

1.2激光产生的必要条件

1.2.1二能级系统的三种跃迁

1.2.2激光产生的必要条件

1.3激光产生的充分条件

1.3.1饱和光强的概念

1.3.2饱和光强的简单计算

1.3.3产生激光的充分条件

1.4谱线加宽

1.4.1概述

1.4.2均匀加宽

1.4.3非均匀加宽

1.5谱线加宽下的增益系数

1.6激光器的速率方程

1.6.1速率方程的建立

1.6.2速率方程的稳态解

1.6.3反转粒子数及增益饱和

1.7连续与脉冲工作

1.7.1固体三能级系统速率方程组

1.7.2速率方程的解

1.7.3激光器的工作状态

1.8粒子数反转分布条件

1.8.1稳态工作情况

1.8.2瞬态工作情况

1.9激光放大的阈值条件

1.9.1阈值增益系数和粒子数

1.9.2连续/长脉冲光泵阈值功率

1.9.3短脉冲工作

1.10均匀加宽激光器的模竞争和频率牵引

1.10.1均匀加宽激光器的模竞争

1.10.2频率牵引

1.11激光器的输出特性

1.11.1均匀加宽连续激光器的输出功率

1.11.2脉冲激光器的输出能量

1.12激光器的泵浦技术

1.12.1直接泵浦

1.12.2间接泵浦

第2章光学谐振腔理论

2.1光学谐振腔的基本知识

2.1.1光学谐振腔的构成和分类

2.1.2光学谐振腔的作用

2.1.3腔模

2.2光学谐振腔的损耗

2.2.1光腔的损耗及其描述

2.2.2光子在腔内的平均寿命

2.2.3无源腔的品质因数--Q值

2.2.4无源腔的单模线宽

2.3光学谐振腔的稳定性条件

2.3.1光线传播的矩阵表示

2.3.2共轴球面腔的稳定性条件

2.3.3稳区图

2.4谐振腔的衍射积分理论

2.4.1菲涅耳-基尔霍夫衍射积分

2.4.2自再现模所应满足的积分方程式

2.4.3积分方程解的物理意义

2.5平行平面腔的自再现模

2.5.1平行平面腔的模式积分方程

2.5.2平行平面腔模的数值迭代解法

2.6对称共焦腔的自再现模

2.6.1方形球面镜共焦腔模式积分方程及其解

2.6.2方形球面镜共焦腔自再现模的特征

2.6.3方形球面镜共焦腔的行波场

2.6.4圆形球面镜共焦腔

2.7一般稳定球面腔的模式理论

2.7.1等价共焦腔

2.7.2一般稳定球面腔的模式特征

2.8高斯光束

2.8.1高斯光束的基本性质

2.8.2高斯光束的q参数

2.8.3高斯光束q参数的变换规律

2-8.4ABCD定律在谐振腔中的应用

2.9非稳腔的模式理论

2.9.1非稳腔的几何自再现波型

2.9.2非稳腔的几何放大率

2.9.3非稳腔的能量损耗率

第3章典型激光器

3.1概述

3.1.1激光器的基本结构

3.1.2激光器的分类及其主要输出特性

3.2气体激光器

3.2.1气体放电激励基础

3.2.2He-Ne激光器

3.2.3CO，激光器

3.3固体激光器一:

3.3.1固体工作物质

3.3.2光泵浦系统

3.3.3工作物质的热效应及其散热

3.3.4掺钛蓝宝石激光器

3.4染料激光器

3.4.1染料激光器的工作原理

3.4.2染料激光器的泵浦方式与典型器件结构

第4章半导体激光器

4.1半导体的能带结构和电子状态

4.1.1能带概念的引入

4.1.2半导体中的电子状态

4.2激发与复合辐射

4.2.1直接跃迁和半导体激光材料

4.2.2态密度和电子的激发

4.2.3非本征半导体材料--pn结

4.3激光振荡条件

4.3.1半导体中的光增益

4.3.2损耗和阈值振荡条件

4.4异质结半导体激光器

4.4.1异质结

4.4.2激光器的结构

4.5半导体激光的波长与线宽

4.5.1半导体激光的波长

4.5.2线宽与频率控制

4.6半导体激光器当前发展趋势

4.6.1大功率半导体激光器

4.6.2表面发射激光器

4.7半导体激光的应用

4.7.1概述

4.7.2半导体激光器在各种CD盘中的应用

4.7.3半导体激光器在光纤通信中的应用

第5章激光调制技术

5.1调制的基本概念

5.1.1振幅调制

5.1.2频率调制和相位调制

5.1.3强度调制

5.1.4脉冲调制

5.1.5脉冲编码调制

5.2电光调制

5.2.1电光调制的物理基础

5.2.2电光强度调制

5.2.3电光相位调制

5.2.4电光调制器的电学性能

5.2.5设计电光调制器应考虑的问题

5.3声光调制

第6章调Q技术与锁模技术

第7章激光频率变换技术

参考文献

……

《激光原理与技术》以经典理论和速率方程理论为基础，系统地介绍激光的基本原理和基本技术。第1章阐述激光的基本原理，第2章讨论开放式光腔和高斯光束，第3章讨论激光介质的增益线型和增益系数，第4章介绍激光器稳态振荡特性，第5章较系统地介绍典型激光器和激光技术。《激光原理与技术》可作为电子科学与技术、光信息科学与技术专业本科生的专业基础课教材，也可供高等院校相关专业师生和有关科技人员参考。

本书系"普通高等教育'十五'国家级教材规划"项目和"高等教育百门精品课程教材建设计划"选题项目。内容包括激光基本原理、谐振腔理论、激光器的振荡特性、典型激光器、半导体激光器、激光调制技术、调Q与锁模技术、频率变换等八章。可作为理工科大学电子科学与技术专业高年级本科生的教材或教学参考书，也可供相关专业或研究领域的研究生及科研人员阅读与参考。

本书从激光应用角度考虑,系统地介绍了激光形成的基本原理、基本的激光器件、基本的激光技术及应用。主要内容包括激光的原理及技术基础、激光工作物质及基本原理、光学谐振腔、激光器工作原理、典型的激光器件、其他激光器、激光技术、激光技术器件的设计及选用原则、激光器件及激光技术实验、激光技术在国防科技领域中的应用、激光技术在工业及其他方面的应用。书中融入了一些高新技术的基本原理及方法,启发性、研究性、实用性强。

本书可作为高等院校应用物理、光信息科学与技术、光电仪器、电子科学与技术以及机械、化工、电子类等专业本科生的专业基础课教材,也可供高等院校相关专业工程硕士以及从事教学、科研工作的人员参考。

第一章 激光的原理及技术基础

1.1 激光的特点

1.2 激光的产生

1.3 激光器的基本组成

1.4 光线在谐振腔内的行为和腔的稳定条件

1.5 激光振荡模式

1.6 光腔的损耗和激光振荡的阈值条件

习题与思考题

参考文献

第二章 激光工作物质及基本原理

2.1 黑体辐射与普朗克公式

2.2 光和物质的三种相互作用及爱因斯坦关系式

2.3 谱线加宽及谱线宽度

2.4 激光器速率方程

2.5 增益系数与增益饱和

习题与思考题

参考文献

第三章 光学谐振腔

3.1 共焦腔中的光束特性

3.2 共焦光学谐振腔中基模的分布

3.3 谐振腔中高阶振荡模

3.4 高斯光束通过薄透镜时的变换及传输规律

3.5 介稳共振腔结构与特性

3.6 非稳腔结构及特性

习题与思考题

参考文献

第四章 激光器工作原理

4.1 激光产生的阈值条件

4.2 连续激光器的工作特性

4.3 连续激光器的输出功率和最佳透过率

4.4 脉冲激光器工作特性

4.5 激光放大器

习题与思考题

参考文献

第五章 典型的激光器件

5.1 激光器的分类及特点

5.2 固体激光器

5.3 气体激光器

5.4 半导体激光器

习题与思考题

参考文献

第六章 其他激光器

6.1 孤子激光器

6.2 自由电子激光器

6.3 化学激光器

习题与思考题

参考文献

第七章 激光技术

7.1 光波的调制

7.2 电光调制

7.3 声光调制

7.4 磁光效应与磁光隔离器

7.5 调Q技术

7.6 锁模技术

7.7 选模技术

7.8 稳频技术

习题与思考题

参考文献

第八章 光电技术器件的设计及参数选用原则

8.1 激光偏转器

8.2 光隔离器

8.3 光电探测器

8.4 光纤维

8.5 光学天线

8.6 激光倍频及光参量放大

8.7 光学元件的损伤

习题与思考题

参考文献

第九章 激光器件及激光技术实验

第十章 激光技术在国防科技领域中的应用

第十一章 激光技术在工业及其他方面的应用

参考文献