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第一章激光调制与偏转技术1

1.1 调制的基本概念1

一、振幅调制1

二、频率调制和相位调制2

三、强度调制4

四、脉冲调制4

五、脉冲编码调制5

1.2 电光调制6

一、电光效应6

二、纵向电光调制器11

三、横向电光调制器13

四、电光相位调制15

五、电光调制器的电学性能15

六、电光偏转18

七、设计电光调制器应考虑的几个问题21

八、空间光调制器21

1.3 声光调制24

一、声光效应24

二、声光调制器36

三、声光调制器设计应考虑的事项39

四、声光偏转47

1.4 磁光调制49

一、磁光效应49

二、磁光调制器51

1.5 其他调制方法简介51

一、直接调制51

二、波导调制器52

习题与思考题55

参考文献56

第二章调Q（Q开关）技术57

2.1 概述57

一、脉冲固体激光器的输出特性57

二、调Q的基本原理58

2.2 调Q激光的速率方程59

一、调Q的速率方程60

二、速率方程的求解60

2.3 转镜调Q66

一、转镜调Q的装置及原理66

二、转镜调Q的最佳转速及多脉冲问题67

三、转镜调Q的加速原理68

一、带偏振器的电光调Q器件69

2.4 电光调Q69

二、单块双45°电光调Q器件71

三、脉冲透射式（PTM）调Q73

四、Q调制技术的其他功能75

2.5 设计电光调Q激光器应考虑的问题76

一、调制晶体材料的选择76

二、调制晶体的电极结构77

三、对激光工作物质的要求77

四、对光泵浦灯的要求77

五、对Q开关控制电路的要求78

2.6 声光调Q78

一、声光调Q的基本原理78

二、声光调Q器件的设计79

三、声光调Q动态试验及输出特性82

四、声光腔倒空激光器84

一、可饱和吸收染料的调Q原理85

2.7 被动式可饱和吸收调Q85

二、饱和吸收的速率方程86

三、染料调Q激光器及其输出特性86

四、LiF:F？色心晶体（可饱和吸收）调Q89

习题与思考题91

参考文献91

第三章超短脉冲技术93

3.1 概述93

一、多模激光器的输出特性93

二、锁模的基本原理95

三、锁模的方法96

一、振幅调制锁模97

3.2 主动锁模97

二、相位调制锁模99

三、主动锁模激光器的结构及其设计要点100

四、无失谐时的锁模脉宽及稳定锁模系统101

3.3 同步泵浦锁模103

一、同步泵浦锁模原理103

二、实验装置106

3.4 被动锁模108

一、固体激光器的被动锁模108

二、染料激光器的被动锁模111

3.5 掺钛蓝宝石锁模激光器114

一、钛蓝宝石晶体的特性114

二、主动锁模钛蓝宝石激光器116

四、钛蓝宝石激光器的其他锁模方法117

三、被动锁模钛蓝宝石激光器117

3.6 单一脉冲的选取及超短脉冲测量技术121

一、单一脉冲的选取121

二、超短脉冲的压缩技术122

三、超短脉冲的测量技术124

习题与思考题129

参考文献130

第四章激光放大技术131

4.1 概述131

4.2 脉冲放大器的理论132

一、脉冲放大器的速率方程132

二、速率方程的求解133

三、对矩形脉冲放大的分析135

四、其他脉冲波形的放大137

五、脉冲信号在有损耗介质中的放大139

4.3 长脉冲激光放大的稳态理论140

一、稳态的速率方程140

二、谱线轮廓对增益系数的影响141

三、输出谱线轮廓变窄143

四、交叉弛豫对增益饱和的影响144

4.4 设计激光放大器应考虑的几个问题144

一、放大器工作物质的选择144

二、放大器工作物质端面反馈的消除145

三、级间去耦问题145

四、级间孔径匹配问题146

五、各级泵浦时间的匹配147

六、不均匀性影响的消除147

4.5 半导体激光放大器与光纤放大器149

一、半导体激光放大器149

二、光纤喇曼放大器150

三、掺稀土元素（铒）光纤放大器151

四、光纤放大器的应用151

习题与思考题152

参考文献152

第五章模式选择技术153

5.1 概述153

5.2 横模选择技术154

一、横模选择原理154

二、横模选择的方法156

5.3 纵模选择技术163

一、纵模选择原理163

二、纵模选择的方法163

二、光点扫描法171

一、直接观测法171

5.4 模式测量方法171

三、扫描干涉仪法172

四、F-P照相法174

习题与思考题175

参考文献175

第六章稳频技术176

6.1 概述176

一、频率的稳定性和复现性176

二、影响激光频率稳定的因素177

三、激光器主动稳频的方法179

6.2 兰姆凹陷稳频181

一、兰姆凹陷181

二、兰姆凹陷稳频原理181

三、应用兰姆凹陷稳频时应注意的问题182

6.3 塞曼效应稳频184

一、塞曼效应184

二、塞曼效应双频稳频激光器184

三、塞曼效应吸收稳频187

6.4 饱和吸收稳频（反兰姆凹陷稳频）187

6.5 其他稳频技术189

一、CO2激光器的稳频189

二、脉冲激光器的稳频190

三、半导体激光器的稳频191

四、腔外稳频系统192

6.6 频率稳定性及复现性的测量193

一、拍频的原理193

二、拍频技术测量的稳定性和复现性195

6.7 激光波长稳定度的测量197

习题与思考题198

参考文献198

第七章非线性光学技术199

7.1 概述199

一、非线性光学的概念199

二、非线性电极化率199

三、电磁波在非线性介质内的传播203

7.2 倍频及混频技术205

一、倍频及混频的耦合波方程205

二、相位匹配技术206

三、倍频器件212

7.3 光参量振荡与频率调谐技术214

一、光参量放大和振荡原理214

二、光参量振荡器的增益215

三、光参量振荡器的阈值217

四、光参量振荡器的频率调谐218

五、光参量振荡实验技术219

7.4 非线性光学材料222

一、KDP类晶体227

二、LiNbO3（铌酸锂）和LiIO3（碘酸锂）晶体227

三、Ba2NaNb2O15（铌酸钡钠）和KTiOPO1（磷酸氧钛钾）晶体227

四、β-BaB2O4（β-偏硼酸钡）晶体228

五、半导体材料228

7.5 受激喇曼散射技术228

一、普通喇曼散射与受激喇曼散射228

二、受激喇曼散射的增益和阈值229

三、受激喇曼散射频谱特性232

四、受激喇曼散射技术233

7.6 光学双稳态技术236

一、光学双稳态的物理机制236

二、光学双稳态实验技术与应用237

习题与思考题238

参考文献238

第八章激光传输技术239

8.1 大气衰减239

一、大气分子的吸收240

二、大气分子的散射241

三、大气气溶胶的衰减242

8.2 各种气溶胶状态的衰减243

一、晴朗、霾、雾大气的衰减243

三、雪的衰减245

二、雾、雨的衰减245

四、衰减系数的测量246

8.3 斜程衰减247

一、垂直衰减换算法248

二、等效水平距离法248

8.4 大气湍流及非线性传播效应249

一、大气湍流效应250

二、大气非线性传输效应253

8.5 激光水下传输256

一、衰减特性256

二、前向散射257

三、后向散射257

8.6 光纤的传光特性258

一、包层光纤中的传输光线258

二、梯度折射率光纤262

三、单模光纤和多模光纤263

四、光纤中的模式耦合265

五、光纤的传输损耗266

六、光纤的色散267

8.7 单模光纤的偏振与双折射269

一、单模光纤的偏振特性269

二、单模光纤的双折射270

三、偏振型单模光纤271

8.8 光纤连接耦合技术272

一、光纤的处理与连接272

二、光纤的光耦合273

三、光纤的分光与合光器276

习题与思考题277

参考文献278