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第一章　固体离子激光器1

1．引论1

2．激光器原理2

3．离子的激光性质7

3.1．稀土元素7

3.2．锕系元素23

3.3．过渡金属元素24

4．几种固体激光器31

4.1．红宝石激光器31

4.2．钕玻璃激光器37

4.3．掺钕钇铝石榴石激光器（Nd:YA1G）42

5．有关固体激光器的几个附表48

参考文献51

第二章　固体激光器的设计61

1．引论61

2．一般考虑61

3．非均匀抽运的激光参量63

4．激光棒对抽运光的折射和吸收67

4.1．非吸收性激光棒的折射效应67

4.2．激光棒内的吸收69

4.3．闪光灯的浸没73

4.4．表面粗糙的激光棒73

5．抽运系统74

5.1．“白盒”系统74

5.2．焦线照射的单椭圆柱形聚光器76

5.3．焦线照射的多重椭圆柱形聚光器78

5.4．非焦线照射的椭圆柱形聚光器80

5.5．圆柱形聚光器81

5.6．旋转椭球形非焦点抽运系统82

5.7．圆球型抽运系统84

5.8．其他抽运系统85

6．抽运光光源87

7．固体激光器的几项特殊工艺91

8．固体激光器的设计举例92

参考文献99

第三章　固体激光技术102

1．Q开关激光器102

1.1．电光快门103

1.2．机械快门103

1.3．利用可饱和染料的快门104

1.4．Q开关理论105

2．选模113

3．锁模116

4．微微秒脉冲的测量130

5．微微秒脉冲的特性137

参考文献139

第四章　原子、分子和离子气体激光器144

1．引论144

2．激发机理146

2.1．用带电粒子直接激发148

2.2．通过共振或近共振能量转移引起的激发152

2.3．气动过程引起的激发157

2.4．化学过程引起的激发159

2.5．彭宁效应引起的激发161

3．反转机理165

3.1．激光器增益和振荡条件的计算（初等模型）165

3.2．相对于基态的反转：基本的三能级激光器166

3.3．两个受激态之间的反转168

3.4．部分反转169

4．几种振荡系统179

4.1．氦-氖原子系统179

4.2．二氧化碳分子系统182

4.3．氦-镉离子系统192

4.4．分子氢系统196

5．气体介质中的谱线展宽机理197

5.1．多普勒展宽198

5.2．相互作用展宽199

5.3．多普勒展宽和相互作用展宽的组合200

6．基本测量201

6.1．分子寿命的测量202

6.2．分子能量转移速率204

6.3．高分辨率光谱学测量206

6.4．精密的绝对频率测量212

7．结论216

参考文献218

第五章　气体激光器的设计222

1．引论222

2．最佳输出功率和单横模运转223

2.1．最佳输出透射率和损耗效应223

2.2．获得TEM00模式的方法230

3．激光谐振腔的构造232

3.1．机械设计考虑232

3.2．布儒斯特窗和反射镜的选择235

3.3．内反射镜管237

3.4．棱镜和光栅237

4．直流（连续工作）等离子体管的设计239

4.1．直流气体放电特性和电源239

4.2．阴极和阳极241

4.3．噪声243

4.4．电泳244

4.5．气体的抽运244

4.6．等离子体管结构245

5．放电参量和激光参量之间的关系247

6．几类具体的气体激光器250

6.1．引言250

6.2．氦-氖激光器251

6.3．氦-镉和其它金属蒸汽离子激光器252

6.4．惰性气体离子激光器253

6.5．二氧化碳和其它远红外激光器254

7．射频放电255

7.1．引言255

7.2．电容放电255

7.3．电感放电258

8．脉冲气体激光器258

8.1．脉冲电路258

8.2．脉冲氩激光器259

8.3．脉冲空心阴极汞激光器260

8.4．脉冲氮激光器261

参考文献262

第六章　气体激光技术264

1．引论264

2．气体激光器的模式266

3．纵模锁定技术268

3.1．内调制270

3.2．自锁289

3.3．饱和吸收体295

3.4．其它方法300

4．Q开关和倾腔输出301

4.1．转镜Q开关302

4.2．无功Q开关305

4.3．无源（饱和吸收体）Q开关307

4.4．光闸Q开关310

4.5．倾腔输出312

5．横模锁定技术313

5.1．扫描光束输出315

5.2．脉冲扫描光束输出319

5.3．横模锁定的其它结果320

6．单频激光器321

6.1．超模激光器321

6.2．选频耦合324

6.3．干涉量度技术327

6.4．吸收法选模334

6.5．其它单频技术335

7．稳频336

7.1．激光器的频率不稳定性337

7.2．无源稳定的激光器338

7.3．原子谐振伺服控制激光器339

7.4．非原子基准伺服控制激光器351

7.5．双反馈系统353

7.6．用时标锁定激光器354

结束语355

参考文献356

第七章　液体激光器362

1．引论362

2．无机和金属-有机化合物体系363

2.1．SeOCI2或POCI3中的钕363

2.2．稀土螯合物365

3．有机体系366

3.1．具有共轭双键的有机化合物（染料）的光谱性质366

3.2．染料激光器的振荡条件382

3.3．利用基态不稳定的样品的抽运392

4．实验结果397

4.1．一般的设计考虑397

4.2．光谱406

4.3．染料激光器的波长选择方法409

4.4．时间行为416

4.5．染料激光器的锁模423

参考文献431

第八章　半导体激光器理论436

1．引论436

2．结构、激发和阈438

3．态密度441

4．局部增益系数444

5．其它方面的理论451

参考文献452

第九章　半导体激光器器件455

1．引论455

2．激发技术456

2.1．电子束抽运的激光器457

2.2．光抽运的激光器461

2.3．碰撞电离激发464

2.4．正向偏置p-n结（注入式激光器）464

3．激光二极管的主要结构468

3.1．同质结激光器468

3.2．单异质结“紧密限制”（SH-CC）激光器469

3.3．双异质结（DH）激光器470

3.4．大光腔（LO0）激光器471

4．激光二极管工艺472

4.1．扩散同质结激光器472

4.2．气相外延（VPE）技术472

4.3．液相外延（LPE）技术473

4.4．激光二极管的构造476

4.5．晶体缺陷对激光器特性的影响478

4.6．激光二极管的热性能479

5．光波在激光二极管内的传播480

5.1．介电常数在垂直结面方向上的变化481

5.2．纵模（法布里-珀罗腔）484

5.3．光波在三层波导内的传播484

5.4．激光二极管的内吸收488

5.5．高级横模491

5.6．远场辐射图样496

6．激光二极管的性能497

6.1．一般关系497

6.2．吸收系数——理论与实验的比较503

6.3．阈电流密度——理论与实验的比较504

6.4．功率输出和转换效率（脉冲和连续工作）510

7．激光二极管的可靠性512

7.1．突然退化512

7.2．逐渐退化514

8．各种材料的激光二极管516

8.1．Ga（AsP）和（AIGa）As516

8.2．硫化物Pb-sn518

9．结论520

参考文献520