《超短光脉冲激光器原理及应用》求取 ⇩

第一章原子系统与光脉冲相互作用的理论基础1

1.1 基本辐射过程1

1.1.1 自发发射2

1.1.2 感应发射4

1.1.3 吸收4

1.1.4 热平衡中跃迁几率间的关系5

1.1.5 速率方程6

1.1.6 辐射与整个原子系统的相互作用以及非均匀谱线加宽11

1.2 原子系统中的快速过程16

1.2.1 原子系统中的内部跃迁、弛豫过程18

1.2.2 受激态中的反应23

1.2.3 相位弛豫过程25

1.3 光脉冲与原子系统相互作用基础理论的描述27

1.3.1 波动方程28

1.3.2 原子系统的量子理论的描述32

1.3.3 二能级系统的处理35

第二章皮秒激光器基础理论的描述39

2.1 激光器原理39

2.2 光泵浦产生粒子数反转41

2.3 光学谐振腔46

2.3.2 平面法布里-珀罗谐振腔50

2.3.3 开放式腔的衍射理论53

2.3.4 高斯束谐振腔内场和外场分布概述58

2.3.5 三反射镜谐振腔65

2.4 典型激光器激活介质的特性68

2.4.1 Nd-YAG激光器68

2.4.2 氩离子和氪离子气体激光器70

2.4.3 染料激光器73

2.4.4 半导体激光器76

2.5 Q开关82

2.6 产生超短脉冲的原理：锁模84

2.7.2 同步泵浦激光器88

2.7.1 主动锁模88

2.7 锁模的方法88

2.7.3 被动锁模89

2.8 分布反馈激光器90

第三章测量方法94

3.1 瞬时过程测量的基本原理94

3.1.1 纹影或条纹照相法94

3.1.2 频闪术、取样法95

3.1.3 时间间距还原成空间位移97

3.1.4 信号转换97

3.1.5 相关法98

3.2 时间分辨率极限101

3.2.1 旋转镜103

3.2.2 光电探测器103

3.2.3 电光条纹相机105

3.2.4 聚焦系统107

3.2.5 色散系统108

3.3 超短光脉冲的非线性光学测量方法109

3.3.1 用二次谐波的产生测量强度相关函数110

3.3.2 用双光子荧光法测量强度-相关函数112

3.3.3 强度-交叉相关函数的测量116

3.3.4 以光克尔效应为基础的激光控制光闸117

3.4 激光控制的光电开关120

第四章主动锁模128

4.1 工作机理128

4.1.1 振幅调制128

4.1.2 相位调制129

4.1.3 激光跃迁的均匀与非均匀加宽130

4.2 理论131

4.3 实验装置及结果139

4.3.1 调制器139

4.3.2 惰性气体离子激光器的锁模141

4.3.3 Nd-YAG激光器主动锁模的试验研究142

5.1 工作机理145

第五章同步泵浦激光器145

5.2 理论148

5.2.1 基本方程148

5.2.2 稳态解的讨论156

5.2.3 从噪声和伴脉冲产生中形成超短脉冲163

5.2.4 相位调制脉冲的形成167

5.3 实验装置及其结果169

5.3.1 同步泵浦激光器的工作原理169

5.3.2 同步泵浦激光器脉冲参量的实验研究177

5.3.3 腔倒空180

5.3.4 增益181

第六章染料激光器的被动锁模183

6.1 工作机理183

6.2 理论186

6.2.1 基本方程186

6.2.2 稳态解的讨论192

6.2.3 被动锁模时对撞脉冲的相干叠加效应199

6.3 实验装置及结果214

6.3.1 闪光灯泵浦染料激光器的工作原理214

6.3.2 连续泵浦染料激光器的工作原理215

6.3.3 实验研究结果216

6.3.4 对撞脉冲221

6.3.5 双重锁模225

第七章固体激光器的被动锁模227

7.1 工作机理227

7.2 理论229

7.2.1 基本方程229

7.2.2 产生脉冲的线性区(区域Ⅰ)234

7.2.3 产生脉冲的非线性区(区域Ⅱ)240

7.2.4 增益的衰减(区域Ⅲ)255

7.3 实验装置及结果258

7.3.1 被动锁模固体激光器的装置及其特性258

7.3.2 被动锁模固体激光器的皮秒脉冲特性260

7.3.3 单脉冲的选择及再放大262

7.3.4 对超短脉冲演变过程的实验研究264

7.3.5 吸收体和放大器有效工作截面的作用267

7.3.6 吸收体的弛豫时间对超短脉冲形成的影响268

7.4 半导体激光器271

第八章非稳定的非线性光学过程274

8.1 二次谐波的产生278

8.2 变频的其他非线性光学过程的应用287

8.2.1 混频287

8.2.2 光学参量产生290

8.2.3 参量的四光子相互作用292

8.2.4 光学检波和切伦科夫辐射的产生294

8.2.5 受激喇曼散射296

8.3 引起脉冲形状及脉宽变化的非线性光学过程303

8.3.1 非线性光学相互作用时脉冲的形成304

8.3.2 线性光学介质中调相脉冲的压缩306

8.3.3 无色散非线性光学介质中脉冲的传播311

8.3.4 色散非线性光学介质313

8.4 谐振非稳态过程318

8.4.1 光学章动和无光学感应衰减318

8.4.2 光子回波322

8.4.3 自感应透射326

第九章瞬时光谱学330

9.1 荧光测量331

9.1.1 纳秒法331

9.1.2 皮秒法334

9.1.3 应用337

9.2 测试脉冲光谱学342

9.2.1 测试脉冲分光计342

9.2.2 应用351

参考文献356

汉德名词对照索引376