《雷射原理教程》

绪论1

第一章光的模式和光子的量子状态1

1.1光的模式和光子的量子状态1

1.2相干体积与相格8

1.3光子简并度13

习题与思考题15

第二章辐射理论18

2.1黑体辐射18

2.2光的自发辐射、受激吸收和受激辐射22

2.3辐射的古典理论28

2.4辐射的半古典理论36

2.5光辐射的量子理论42

2.6光谱线形状和宽度62

习题与思考题76

第三章雷射装置的基本原理79

3.1粒子数反转分布79

3.2增益、增益饱和及烧孔效应91

3.3关于光学谐振腔的初步概念108

3.4雷射装置的工作过程和分类112

3.5阈值条件113

3.6连续运转雷射装置稳定工作状态的建立119

3.7连续运转雷射装置的泵浦功率123

3.8雷射装置的速率方程组131

3.9连续运转雷射装置的输出功率134

3.10雷射装置的最佳透过率137

3.11雷射的谱线宽度141

3.12频率牵引效应145

3.13脉冲雷射装置的运转特性146

3.14自发辐射的受激放大（ASE）150

习题与思考题153

第四章光学谐振腔156

4.1引言156

4.2光学谐振腔的稳定条件163

4.3光学谐振腔的光场运动方程171

4.4共焦腔中的光场——高斯光束174

4.5共焦腔的基膜的特点、高阶模的花样和共振频率183

4.6非共焦腔的光场190

4.7绕射损耗195

4.8谐振腔的模体积和调节精度198

4.9高损耗光学谐振腔201

4.10选模技术205

4.11高斯光束通过薄透镜的传输、聚焦和准直212

4.12波导谐振腔222

习题与思考题228

第五章雷射理论231

5.1雷射理论的结构和分类231

5.2雷射的半古典理论 拉姆自洽场方程233

5.3宏观电极化强度与密度矩阵的关系241

5.4静止情形：一阶理论250

5.5静止情形：非线性理论258

5.6运动情形：一阶理论260

5.7运动情形：三阶理论273

5.8环形雷射装置的半古典理论298

习题与思考题305

第六章调Q雷射装置原理308

6.1雷射装置的调Q原理308

6.2调Q雷射装置的脉冲波形分析310

6.3调Q雷射装置的基本参数分析318

习题与思考题321

第七章锁模雷射装置原理323

7.1锁模原理323

7.2锁模方式328

习题与思考题333

第八章雷射放大与超短雷射脉冲传播335

8.1引言335

8.2光信号放大的运输方程337

8.3稳态理论341

8.4非稳态理论353

8.5光学布洛赫方程364

8.6π脉冲375

8.7面积定理377

8.8自感透明和光学独立波384

习题与思考题391

第九章雷射装置的不稳定性和混沌态392

9.1非均匀加宽雷射装置的不稳定性392

9.2行波腔雷射装置不稳定性的半古典理论394

9.3驻波腔雷射装置不稳定性的半古典理论416

9.4雷射装置的混沌态440

第十章非线性光学效应446

10.1光学二次谐波446

10.2光学参量放大和振荡器455

10.3自聚焦458

10.4受激拉曼散射462

10.5受激布里渊散射472

10.6光学相位共轭478

10.7光学双稳态482

参考资料491