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激光原理與技術

  • 作者：編者:余學才//劉志軍//李琨|責編:張展//黃明冀
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030638168
  • 出版日期：2020/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：254
人民幣：RMB 69 元      售價：元
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內容大鋼
    本書深入淺出介紹激光的基本原理和主要技術等內容。第1章介紹激光誕生過程中與量子力學出現有關的基本歷史事實，以及這些歷史事實中的數學物理內容。第2章介紹諧振腔的穩定性、諧振腔中的模式。第3章介紹高斯光束及其與諧振腔的關係。第4章介紹激光器內光和原子的相互作用，包括光譜加寬、增益機制、激光振蕩的過程。第5章介紹光的調製技術，包括電光調製、聲光調製、直接調製、磁光調製。第6章介紹Q脈衝激光，包括調Q基本原理、調Q數值模擬、電光調Q、聲光調Q、被動調Q。第7章介紹激光鎖模，包括鎖模的基本原理、主動鎖模、被動鎖模、對撞脈衝鎖模、鎖模光纖激光器。第8章介紹非線性光學初步知識，包括非線性極化率、耦合波方程和光學倍頻。
    本書適合光電子技術相關專業本科生、研究生作為教材，也可作為大學和研究所從事激光方面的研究人員的參考書。
作者介紹
編者:余學才//劉志軍//李琨|責編:張展//黃明冀
目錄
第1章  激光基本原理
  1.1  光量子實驗證據
    1.1.1  黑體輻射
    1.1.2  光電效應
    1.1.3  康普頓散射
  1.2  受激輻射、受激吸收與自發輻射
    1.2.1  受激躍遷與自發輻射
    1.2.2  愛因斯坦關係式
  1.3  激光振蕩條件
    1.3.1  激活介質
    1.3.2  光放大
    1.3.3  激光器振蕩條件
  1.4  激光特性
    1.4.1  相干性概念
    1.4.2  激光相干性
    1.4.3  激光高亮度
    1.4.4  高光子簡並度
  習題
  參考文獻
第2章  開放光學諧振腔
  2.1  開放光學諧振腔構成
  2.2  開放光學球面諧振腔的穩定性
    2.2.1  光線變換矩陣
    2.2.2  光線在諧振腔中往返一周變換矩陣
    2.2.3  諧振腔的穩定性條件
    2.2.4  多元件諧振腔的穩定性判別
  2.3  光學諧振腔的損耗
    2.3.1  平均單程損耗指數因子
    2.3.2  腔內光子平均壽命
    2.3.3  諧振腔的品質因數
    2.3.4  無源腔本征模式帶寬
  2.4  開放諧振腔模式衍射理論
    2.4.1  模式自再現(self reconstruction)
    2.4.2  共焦腔中自再現模近似解
    2.4.3  圓對稱情況下自再現模式
  2.5  一般球面穩定腔模式
    2.5.1  球面穩定腔與共焦腔的等價
    2.5.2  諧振頻率
  2.6  非穩腔
    2.6.1  虛共焦與實共焦非穩腔
    2.6.2  非穩腔的幾何自再現波形
    2.6.3  幾何放大率和能量損耗
  習題
  參考文獻
第3章  高斯光束
  3.1  傍軸光束高斯解
    3.1.1  傍軸近似
    3.1.2  基模高斯光束
    3.1.3  高階高斯光束
    3.1.4  ABCD定律

  3.2  高斯光束與球面諧振腔自再現模式
  3.3  高斯光束的聚焦與准直
    3.3.1  薄透鏡變換
    3.3.2  高斯光束聚焦
    3.3.3  高斯光束准直
  3.4  光束質量評價——M2因子
  習題
  參考文獻
第4章  光與原子相互作用及激光器的工作特性
  4.1  譜線加寬
    4.1.1  線形函數
    4.1.2  均勻加寬
    4.1.3  非均勻加寬
    4.1.4  綜合加寬
  4.2  速率方程
    4.2.1  躍遷速率
    4.2.2  速率方程組
  4.3  增益係數
    4.3.1  均勻加寬增益係數
    4.3.2  多普勒加寬增益係數
    4.3.3  綜合加寬增益係數
    4.3.4  再論均勻加寬與非均勻加寬
  4.4  激光器的工作特性
    4.4.1  激光器的閾值
    4.4.2  激光器的振蕩模式
    4.4.3  激光器的輸出功率和輸出能量
    4.4.4  馳豫振蕩
    4.4.5  單模激光的線寬極限
  習題
  參考文獻
第5章  激光調製技術
  5.1  電光調製
    5.1.1  電光調製的物理基礎
    5.1.2  電光強度調製
    5.1.3  電光相位調製
    5.1.4  電光波導調製器
    5.1.5  電光偏轉
  5.2  聲光調製
    5.2.1  聲光調製的物理基礎
    5.2.2  聲光互作用的兩種類型
    5.2.3  聲光體調製器
    5.2.4  聲光偏轉
  5.3  半導體激光器直接調製
    5.3.1  半導體激光二極體直接調製
    5.3.2  半導體發光二極體（LED）的調製特性
    5.3.3  半導體光源的模擬調製深度
    5.3.4  半導體光源的數字調製
  5.4  磁光調製
    5.4.1  磁光調製的物理基礎
    5.4.2  光隔離器

    5.4.3  磁光等離子體激元
  習題
  參考文獻
第6章  調Q技術
  6.1  調Q技術概述
    6.1.1  脈衝固體激光器的輸出特性
    6.1.2  調Q的基本原理
    6.1.3  調Q對激光器的基本要求
  6.2  Q脈衝激光數值模擬
    6.2.1  調Q的速率方程
    6.2.2  速率方程的求解
  6.3  電光調Q
    6.3.1  帶偏振器的電光調Q
    6.3.2  脈衝透射式（PTM）調Q
    6.3.3  Q調製技術的其他功能
  6.4  聲光調Q
    6.4.1  聲光調Q的基本原理
    6.4.2  聲光調Q器件的結構及設計
  6.5  被動可飽和吸收調Q
    6.5.1  可飽和吸收染料的調Q原理
    6.5.2  飽和吸收的速率方程
    6.5.3  染料調Q激光器及其輸出特性
  習題
  參考文獻
第7章  超短脈衝-鎖模技術
  7.1  鎖模概述
    7.1.1  多模激光器的輸出特性
    7.1.2  鎖模的基本原理
    7.1.3  鎖模的方法
  7.2  主動鎖模
    7.2.1  振幅調製鎖模
    7.2.2  相位調製鎖模
    7.2.3  主動鎖模激光器的結構及設計要點
  7.3  被動鎖模
    7.3.1  固體激光器的被動鎖模
    7.3.2  染料激光器的被動鎖模
  7.4  同步泵浦鎖模
    7.4.1  同步泵浦鎖模原理
    7.4.2  同步泵浦鎖模激光器的結構
  7.5  鎖模光纖激光器
    7.5.1  主動鎖模光纖激光器
    7.5.2  被動鎖模光纖激光器
    7.5.3  混合鎖模光纖激光器
    7.5.4  鎖模光纖激光器的應用
  習題
  參考文獻
第8章  非線性光學
  8.1  非線性極化
    8.1.1  介質中的麥克斯韋方程
    8.1.2  介質極化率

    8.1.3  極化率的一般性質
    8.1.4  倍頻極化張量
  8.2  耦合波方程
    8.2.1  非線性波動方程
    8.2.2  耦合波方程組
  8.3  光學倍頻
    8.3.1  倍頻耦合波方程及其解
    8.3.2  高效率下光學倍頻耦合波方程解
    8.3.3  相位匹配條件
  習題
  參考文獻
附錄
  附錄1  黑體輻射兩個重要定律
  附錄2  量子躍遷
  附錄3  二維矩形諧振腔中的模式密度
  附錄4  振幅指數衰減信號線寬推導
  附錄5  兩個球面之間的光學距離
  附錄6  平行平面鏡腔的自再現模迭代求解
  附錄7  高階高斯光束應用
  附錄8  原子與光相互作用經典模型
  附錄9  電磁波量子化

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