《激光原理》

目录1

第一章 基本概念1

§1.1自发发射；受激发射；吸收1

§1.1.1自发发射1

§1.1.2受激发射2

§1.1.3吸收3

§1.2激光的概念4

§1.3泵浦机制9

第二章 辐射与物质的相互作用12

§2.1黑体辐射理论的概述12

§2.2吸收和受激发射21

§2.3自发发射33

§7.3.1多色场的复表示40

§2.4无辐射衰变42

§2.5谱线的展宽机制44

§2.5.1均匀展宽45

§2.5.2非均匀展宽48

§2.6饱和53

§2.7简并能级58

§2.8结束语59

第三章 泵浦过程64

§3.1引言64

§3.2光泵65

§3.2.1泵浦效率66

§3.2.2在激活棒中的泵浦能量分布69

§3.2.3泵浦率73

§3.3电泵浦77

§3.3.1电子碰撞激发78

§3.3.2（近）共振能量转移引起的激发82

§4.1引言85

第四章 无源光学谐振腔85

§4.2平行平面腔89

§4.2.1肖洛和汤斯的近似理论89

§4.2.2福克斯和李的处理93

§4.3共焦腔99

§4.4一般球面腔107

§4.5不稳定腔110

§5.1引言119

§5.2速率方程119

§5.2.1三能级激光器119

第五章 连续波和瞬态激光特性119

§5.2.2四能级激光器124

§5.3连续波激光特性125

§5.3.1三能级激光器125

§5.3.2四能级激光器132

§5.3.3最佳输出耦合138

§5.3.4单色性的限制和频率牵引139

§5.4瞬态激光特性141

§5.4.1阶跃泵浦脉冲：单模振荡142

§5.4.2多模振荡145

§5.4.3Q开关146

§5.4.4锁模156

§5.4.4.1锁模的方法158

§5.4.4.2主动锁模理论159

§5.5多模振荡与单模振荡的比较163

第六章 激光器的类型174

§6.1引言174

§6.2晶态固体激光器174

§6.2.1红宝石激光器174

§6.2.2钕激光器176

§6.3气体激光器177

§6.3.1气体中的激发和去激发过程177

§6.3.2中性原子气体激光器179

§6.3.3离子激光器187

§6.3.3.1离子气体激光器187

§6.3.3.2金属蒸气激光器190

§6.3.4分子气体激光器194

§6.3.4.1分子的能级194

§6.3.4.2振动－转动激光器200

§6.3.4.3电子－振动激光器212

§6.3.4.4准分子激光器216

§6.4液体激光器（染料激光器）218

§6.4.1染料激光器的特征218

§6.4.2染料激光器的速率方程222

§6.5化学激光器226

§6.6.1半导体激光器的特征229

§6.6半导体激光器229

§6.6.2连续室温半导体激光器234

§6.7本章总结236

第七章 激光束的特性239

§7.1引言239

§7.2单色性239

§7.3一阶相干性240

§7.3.2空间和时间相干度242

§7.3.3空间和时间相干性的测量244

§7.3.4时间相干性和单色性的关系248

§7.3.5几个数值例子250

§7.4方向性250

§7.5斑纹图255

§7.6亮度257

§7.7高阶相干性259

第八章 激光的应用265

§8.1引言265

§8.2纯科学方面的应用265

§8.3应用科学方面的应用268

§8.4全息术272

§8.5光学信息处理278

第九章 激光物理的进展287

§9.1引言287

§9.2半经典方法287

§9.2.1物质方程288

§9.2.2场方程299

§9.3行波300

§9.3.1无限长放大器（π脉冲）305

§9.3.2无限长吸收体（2π脉冲）309

§9.3.3光子回波313

§9.4驻波316

§9.4.1单模激光器（均匀展宽线）318

§9.4.2单模激光器（非均匀展宽线）323

§9.4.3多模激光器：被动锁模理论329

附录340

A．傅里叶变换，相关函数和信号的功率谱340

B．均匀展宽线的电场增益346

C．旋转波近似349

D．物理常数350

参考文献351

中外文人名对照表356

索引357