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內容簡介

《激光原理（第2版）》主要內容包括光學諧振腔的構成和作用、光學諧振腔的模式、光學諧振腔的損耗，Q值及綫寬、光學諧振腔的幾何光學分析、光學諧振腔的衍射理論分析、穩定球麵鏡共焦腔、一般穩定球麵鏡腔及等價共焦腔等。

內頁插圖

目錄

第一章 激光的物理基礎
第一節 光的電磁波理論
第二節 光波的模式和光子的量子狀態
第三節 光的相乾性和相乾體積
第四節 光子簡並度
第五節 黑體輻射
第六節 光的自發輻射、受激吸收和受激輻射
第七節 激光的産生
第八節 激光器和激光的特性
習題

第二章 光學諧振腔
第一節 光學諧振腔的構成和作用
第二節 光學諧振腔的模式
第三節 光學諧振腔的損耗，Q值及綫寬
第四節 光學諧振腔的幾何光學分析
第五節 光學諧振腔的衍射理論分析
第六節 平行平麵腔的Fox-Li數值迭代法
第七節 穩定球麵鏡共焦腔
第八節 一般穩定球麵鏡腔及等價共焦腔
第九節 非穩定諧振腔
第十節 選模技術
習題

第三章 高斯光束
第一節 高斯光束的基本性質
第二節 高斯光束的傳輸
第三節 高斯光束通過薄透鏡的變換
第四節 高斯光束的聚焦
第五節 高斯光束的自再現變換和ABCD定律在光學諧振腔中的應用
第六節 高斯光束的匹配
第七節 高斯光束的準直
習題

第四章 光場與物質間的相互作用
第一節 光場與物質相互作用的經典理論
第二節 光譜綫加寬
第三節 光場與物質相互作用的速率方程描述
習題

第五章 激光放大與振蕩原理
第一節 激光泵浦和集居數密度反轉
第二節 激活介質的穩態增益放大
第三節 激光器振蕩原理
習題

第六章 激光過程動力學
第一節 激光振蕩的建立
第二節 激光尖峰和弛豫振蕩
第三節 激光器調Q原理
第四節 激光器鎖模
第五節 激光器半經典理論概述
習題
常用激光及原子常數錶
參考文獻

精彩書摘

在第一章中，我們曾從愛因斯坦的光場與原子間相互作用的唯象理論齣發，討論瞭激光器構成的基本思想和激光形成的主要物理過程。可以看齣，光頻電磁場與激光工作物質中的工作粒子（例如原子、分子或離子，為簡便計通稱為原子）間的相互作用是形成激光的物理基礎。因此，對這一問題的討論就成為激光物理的中心問題之一，它不僅是我們理論激光工作物質的放大特性、分析激光器振蕩原理的物理基礎，也是更進一步學習激光理論的基礎。本章將對這一中心問題進行較為專門的討論。在光場與物質相互作用過程中，一般會同時存在共振相互作用與非共振相互作用。前者特指光場的頻率近似等於原子輻射本身某一固有頻率（即原子的某兩能級間輻射躍遷的波爾頻率）的情況。在激光器中，為瞭實現光的受激輻射放大，其主要的物理過程是共振相互作用。因此，本章的中心是討論場與物質原子間的共振相互作用，非共振相互作用已超齣本課程要求而不作討論。
由於我們討論的問題是具有波粒二象性的光與構成物質的大量微觀粒子體係間相互作用的問題。因此采用的理論方法的近似程序將有較大差異。它可以是以經典電動力學為基礎的完全經典的討論，亦可以是建立在量子力學基礎上的半經典方法，甚至是在量子電動力學基礎上的完全量子化的理論方法。采用不同層次的理論方法所建立起來的激光理論自然可以以不同的近似程度揭示激光器的不同層次的特性和規律。然而，在激光工程技術中常常采用簡化的量子理論，即速率方程近似來描述光場與物質問的相互作用並進而建立激光器的速率方程理論。該理論方法不涉及光與物質相互作用的力學過程，而是基於愛因斯坦關於相互作用的唯象理論，建立起原子在各能級上的集居數密度在與光場相互作用過程中的變化速率方程，以及光場的光子數變化速率方程，繼而據速率方程組討論激光器的特性。由於這一理論方法能夠簡明地對激光器的一些重要宏觀特性和動力學過程給齣較好的說明，因而在工程中得到瞭較為廣泛的應用。

前言/序言

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