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激光原理與應用(第2版普通高等教育教材)

  • 作者：楊玉玲//董丹陽|責編:趙衛娟
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122514455
  • 出版日期：2026/10/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：209
人民幣：RMB 68 元      售價：元
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內容大鋼
    本書共6章，主要對激光產生的物理基礎、電磁場與激光工作物質的相互作用、光學諧振腔理論、激光諧振腔的振蕩和輸出特性、激光技術、先進激光器件及激光技術應用等進行詳細論述。每章都附有習題，可供學生練習使用。
    本書可作為應用物理、光電子等相關專業的本科生教材，也希望能對相關科研人員和技術人員有所裨益。
作者介紹
楊玉玲//董丹陽|責編:趙衛娟
目錄
緒論
第1章  激光產生的物理基礎
  1.1  光的波粒二象性
    1.1.1  光學發展歷程簡介
    1.1.2  光波及光子
    1.1.3  光波的波函數
  1.2  產生激光的能級理論
    1.2.1  原子能級和原子態
    1.2.2  能級躍遷理論簡介
    1.2.3  多原子系統的粒子分佈
    1.2.4  典型激光器的能級結構和特點
  1.3  量子態的基本假設
    1.3.1  光子的基本性質
    1.3.2  光子的相干性
    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  激光的產生及特性
    1.4.1  激光產生過程簡介
    1.4.2  激光器基本組成及類型
    1.4.3  激光的特性
  習題
第2章  電磁場與激光工作物質的相互作用
  2.1  黑體輻射與普朗克公式
    2.1.1  熱輻射理論
    2.1.2  黑體輻射的普朗克理論及公式
  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  譜線加寬機制
    2.3.1  光譜線的線型和線寬
    2.3.2  均勻加寬介質的增寬機制及線型函數
    2.3.3  非均勻加寬介質的增寬機制及線型函數
    2.3.4  均勻加寬與非均勻加寬線型比較
    2.3.5  綜合加寬
  習題
第3章  光學諧振腔理論
  3.1  光學諧振腔的幾何理論——光學變換矩陣
    3.1.1  光線在自由空間傳播的光學變換矩陣
    3.1.2  光線經球面鏡反射的光學變換矩陣
    3.1.3  共軸球面諧振腔的光學變換矩陣
    3.1.4  光學諧振腔的穩定性條件
    3.1.5  穩區圖及其應用
    3.1.6  共軸球面腔分類
  3.2  速率方程組理論及穩態下反轉粒子數密度分佈
    3.2.1  修正的愛因斯坦三係數
    3.2.2  三能級系統和四能級系統的速率方程組

  3.3  小信號反轉粒子數密度分佈
    3.3.1  三能級系統小信號粒子數反轉分佈
    3.3.2  四能級系統小信號粒子數反轉分佈
  3.4  大信號反轉粒子數密度分佈及反轉粒子數飽和效應
    3.4.1  均勻加寬介質大信號反轉粒子數密度分佈
    3.4.2  反轉粒子數密度的飽和效應
    3.4.3  非均勻加寬大信號反轉粒子數密度分佈
  3.5  均勻加寬介質對光的增益
    3.5.1  均勻加寬介質小信號增益係數
    3.5.2  均勻加寬介質大信號增益係數
    3.5.3  非均勻加寬介質小信號增益係數
    3.5.4  非均勻加寬介質大信號增益係數
  3.6  光學諧振腔的損耗
    3.6.1  平均單程損耗因子
    3.6.2  諧振腔的壽命
    3.6.3  諧振腔的品質因數
  3.7  激光形成的閾值條件
    3.7.1  閾值增益係數
    3.7.2  閾值反轉粒子數密度
    3.7.3  激光上能級閾值粒子數密度
    3.7.4  連續或長脈衝激光器的閾值泵浦功率
    3.7.5  短脈衝激光器的閾值泵浦功率
  習題
第4章  激光諧振腔的振蕩和輸出特性
  4.1  激光器的起振模式
    4.1.1  起振模式數計算
    4.1.2  均勻加寬激光器中的模式競爭及跳模現象
  4.2  非均勻加寬激光器中的模式競爭
  4.3  光學諧振腔的衍射理論及縱模
    4.3.1  菲涅耳-基爾霍夫衍射公式
    4.3.2  光學諧振腔自再現模積分方程
    4.3.3  激光諧振腔的諧振頻率及激光縱模
  4.4  對稱共焦腔光場分佈特性及橫模
    4.4.1  共焦腔鏡面上的光場分佈及激光橫模
    4.4.2  方形鏡共焦腔中的行波場及光場分佈特徵
    4.4.3  圓形鏡共焦腔行波場及光場分佈特徵
  4.5  基模高斯光束在自由空間的傳輸特性
    4.5.1  高斯光束的振幅分佈和光斑尺寸
    4.5.2  高斯光束的相位分佈
    4.5.3  高斯光束的遠場發散角
  4.6  激光器的輸出特性
    4.6.1  均勻加寬激光器的輸出功率
    4.6.2  非均勻加寬單模激光器的輸出功率
    4.6.3  單模激光器的線寬極限
  4.7  薄透鏡對高斯光束的變換規律
    4.7.1  薄透鏡對高斯光束q參數的變換
    4.7.2  高斯光束的聚焦
    4.7.3  高斯光束的准直
  習題
第5章  激光技術

  5.1  激光器的選模技術
    5.1.1  選模的基本概念
    5.1.2  激光單橫模的選取方法
    5.1.3  激光單縱模的選取方法
  5.2  激光器的穩頻技術
    5.2.1  影響頻率穩定的因素
    5.2.2  穩頻方法
  5.3  激光調Q技術
    5.3.1  影響Q的因素及調Q原理
    5.3.2  調Q方法
  5.4  激光調製技術
    5.4.1  激光調製概念
    5.4.2  激光調製方法
  習題
第6章  先進激光器件及激光技術應用
  6.1  典型激光器和激光放大器
    6.1.1  固體激光器
    6.1.2  氣體激光器
  6.2  先進激光器件及應用
    6.2.1  半導體激光器原理及應用
    6.2.2  量子阱激光器原理及應用
    6.2.3  光纖激光器原理及應用
    6.2.4  碟片激光器原理及應用
  6.3  先進激光加工技術
    6.3.1  激光加工技術的理論基礎
    6.3.2  激光熔覆技術
    6.3.3  激光焊接技術
    6.3.4  激光打孔技術
    6.3.5  水導激光加工技術
    6.3.6  激光衝擊強化技術
    6.3.7  激光快速成型
  6.4  激光技術在軍事領域的應用
    6.4.1  激光測距
    6.4.2  激光雷達、激光導航和激光制導
    6.4.3  激光武器
  6.5  激光技術在生物、醫學領域的應用
    6.5.1  激光在生物檢測中的應用
    6.5.2  激光在醫療中的應用
    6.5.3  激光在醫療器械上的應用——激光刀
  6.6  其他新型激光應用技術
    6.6.1  激光輸電技術
    6.6.2  激光空間碎片處理技術
  習題
參考文獻
附錄
  附錄一  常用物理常數
  附錄二  常見光學元件的光學變換矩陣
  附錄三  常用激光晶體的典型技術參數
  附錄四  典型氣體激光器基本實驗數據
  附錄五  典型固體激光器工作物質參數

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