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內容簡介

《激光原理與應用》首先對激光産生的物理基礎；光與物質相互作用及機理、譜綫加寬機製、速率方程組理論以及介質對光的增益；光學諧振腔的幾何理論、激光振蕩的形成及輸齣特性；光學諧振腔的衍射理論等基礎知識進行瞭介紹。然後對改善激光器特性的各種技術以及激光在各領域的應用等進行瞭論述。
《激光原理與應用》可供從事應用物理、光電子等研發的科研人員和技術人員參考，也可作為相關專業的本科生教材。

作者推薦

《激光原理與應用》以激光産生的基礎理論知識為主，同時對其廣闊的應用領域進行瞭展望。既有基礎理論，又有具體的應用，可供從事光電子技術和光通信技術的科技人員參考，也可以作為高等院校電子科學與技術、光信息科學與技術、光電信息工程和應用物理等專業本科生的教材。

圖書目錄

第1章 激光産生的物理基礎
1.1 光的本質及激光的發展
1.1.1 光的本質
1.1.2 激光的發展簡史
1.2 産生激光的能級理論
1.2.1 原子能級和簡並度
1.2.2 單個原子的原子態及能級結構
1.2.3 能級躍遷理論
1.2.4 多原子係統的粒子分布
1.3 量子態的基本假設
1.3.1 光子的基本性質
1.3.2 光子的相乾性
1.3.3 光波模式和光子態
1.3.4 光子簡並度
1.3.5 激光的模式
1.4 激光的産生及特性
1.4.1 激光産生過程
1.4.2 激光器基本組成及類型
1.4.3 激光的特性

第2章 光與物質相互作用及機理
2.1 黑體輻射與普朗剋公式
2.2 光與物質相互作用及愛因斯坦關係式
2.2.1 自發輻射
2.2.2 受激吸收
2.2.3 受激輻射
2.2.4 愛因斯坦三係數的關係
2.2.5 自發輻射與受激輻射的光功率
2.3 譜綫加寬機製
2.3.1 光譜綫的綫型和綫寬
2.3.2 均勻加寬
2.3.3 非均勻加寬
2.3.4 均勻加寬與非均勻加寬綫型比較
2.3.5 綜閤加寬
2.4 速率方程組理論
2.4.1 修正的愛因斯坦三係數
2.4.2 三能級係統的速率方程組
2.4.3 四能級係統的速率方程組
2.5 穩態條件下粒子數密度反轉分布及增益係數
2.5.1 小信號條件下反轉粒子數分布
2.5.2 均勻加寬介質小信號增益係數
2.5.3 非均勻加寬介質小信號增益係數
2.5.4 均勻加寬大信號反轉粒子數密度分布
2.5.5 反轉粒子數密度的飽和效應
2.5.6 均勻加寬大信號增益係數
2.5.7 非均勻加寬大信號反轉粒子數密度分布
2.5.8 非均勻加寬大信號增益係數

第3章 光學諧振腔的幾何理論及輸齣特性
3.1 光學諧振腔的幾何理論——光學變換矩陣
3.1.1 光綫在自由空間傳播的光學變換矩陣
3.1.2 光綫經球麵鏡反射的光學變換矩陣
3.1.3 共軸球麵諧振腔的光學變換矩陣
3.2 光學諧振腔的穩定性條件及其分類
3.2.1 光學諧振腔的穩定性條件
3.2.2 穩區圖及其應用
3.2.3 共軸球麵腔分類
3.3 光學諧振腔的損耗
3.3.1 平均單程損耗因子δ
3.3.2 諧振腔的壽命τc
3.3.3 諧振腔的品質因數Q
3.4 激光形成的閾值條件
3.4.1 閾值增益係數
3.4.2 閾值反轉粒子數密度
3.4.3 激光上能級閾值粒子數密度
3.4.4 連續或長脈衝激光器的閾值泵浦功率
3.4.5 短脈衝激光器的閾值泵浦功率
3.5 模式競爭
3.5.1 起振模式數計算
3.5.2 均勻加寬激光器中的模式競爭
3.5.3 非均勻加寬激光器中的模式競爭
3.6 激光器的輸齣特性
3.6.1 連續或長脈衝激光器的輸齣功率
3.6.2 單模激光器的綫寬極限

第4章 光學諧振腔的衍射理論
4.1 光學諧振腔的衍射理論——菲涅耳衍射積分方程
4.1.1 菲涅耳�不�爾霍夫衍射公式
4.1.2 自再現模積分方程
4.2 對稱共焦腔光場分布特性
4.2.1 方形鏡共焦腔自再現模積分方程及其解
4.2.2 方形鏡共焦腔自再現模的特徵
4.2.3 方形鏡共焦腔中的行波場
4.2.4 圓形鏡共焦腔自再現模積分方程的解
4.2.5 圓形鏡共焦腔自再現模的特徵
4.2.6 圓形鏡共焦腔的行波場
4.3 基模高斯光束的基本特點
4.3.1 高斯光束的振幅分布和光斑尺寸
4.3.2 高斯光束的相位分布
4.3.3 模體積
4.3.4 高斯光束的遠場發散角
4.4 透鏡對高斯光束的作用
4.4.1 薄透鏡對高斯光束的變換
4.4.2 薄透鏡對高斯光束q參數的變換
4.4.3 高斯光束的聚焦
4.4.4 高斯光束的準直

第5章 激光技術
5.1 光波的調製技術
5.1.1 激光調製的概念
5.1.2 激光調製方法
5.2 激光器選模技術
5.2.1 選模的基本概念
5.2.2 激光單橫模的選取方法
5.2.3 激光單縱模的選取方法
5.3 激光器的穩頻技術
5.3.1 影響頻率穩定的因素
5.3.2 穩頻方法
5.4 激光調Q技術
5.4.1 影響Q的因素及調Q原理
5.4.2 調Q方法

第6章 激光應用技術
6.1 激光應用技術的理論基礎
6.1.1 激光與材料相互作用
6.1.2 激光的吸收過程
6.1.3 激光的熱效應
6.1.4 等離子體産生過程
6.1.5 激光燒蝕過程
6.2 激光技術在材料加工領域的應用
6.2.1 激光熔覆技術
6.2.2 激光焊接技術
6.2.3 激光打孔技術
6.2.4 激光切割
6.2.5 激光快速成型
6.3 激光在軍事領域的應用
6.3.1 激光測距
6.3.2 激光雷達、激光導航和激光製導
6.3.3 激光武器
6.4 激光技術在生物、醫學領域的應用
6.4.1 激光在生物檢測中的應用
6.4.2 激光在醫療中的應用
6.4.3 激光在醫療器械上的應用——激光刀
6.5 其他新型激光應用技術
6.5.1 激光輸電技術
6.5.2 激光空間碎片處理技術
6.5.3 激光降雨技術

附錄
附錄1 常用物理常數
附錄2 常見光學元件的光學變換矩陣
附錄3 常用激光晶體的典型技術參數
附錄4 典型氣體激光器基本實驗數據
附錄5 典型固體激光器工作物質參數
參考文獻
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