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目录1

第一章 光辐射的基本理论知识1

第一节 光辐射理论的发展简史1

第二节 光的经典电磁理论3

§2-1电磁场的基本方程4

§2-2单色平面电磁波的基本性质5

§2-3一般电磁场表现为单色平面波的迭加8

第三节 光的光子理论（光子统计学初步）10

§3-1光子的基本性质11

§3-2光子的状态和光子简并度11

§3-3光子系统的熵和热平衡辐射分布14

§3-4光子系统的起伏17

第四节 光辐射的量子电动力学理论18

§4-1电磁场的量子化描述19

§4-2电磁场与原子体系的相互作用21

§4-3原子的发射和吸收跃迁几率23

§4-4原子光辐射的谱线宽度和加宽机制26

第二章 光学共振腔（几何光学和干涉仪理论）30

第一节 光学共振腔和波型（模）——引述30

第二节 平行平面腔33

§2-1共振波型的频谱结构33

§2-2共振波型的损耗率37

§2-3共振腔内总振荡波型数39

§2-4共振腔偏离理想情况的影响40

第三节 共焦球面腔43

§3-1共焦和近共焦腔的共振频谱结构44

§3-2共焦和近共焦腔内总振荡波型数47

§3-3共焦和近共焦球面腔特性讨论50

第四节 一般稳定球面共振腔52

§4-1一般球面腔内光束多次往返坐标转换的矩阵表示52

§4-2一般球面腔的稳定条件和共振光束特性54

§4-3一般稳定球面腔内共振光束的光斑尺寸和发散角58

§4-4一般稳定球面腔内总振荡波型数62

第五节 回形稳定球面共振腔64

第六节 非稳定共振腔68

§6-1非稳腔的种类和一般特点69

§6-2双凸和平凸型非稳腔70

§6-3望远镜（非对称共焦）型非稳腔75

§6-4非稳腔的输出远近场图样和共振频谱结构77

第七节 波型限制技术和特种共振腔79

§7-1波型限制技术概述79

§7-2对空间（横向）波型的限制技术82

§7-3对振荡频率（纵波型）的限制技术88

第三章 光学共振腔（衍射理论）95

第一节 共振腔衍射理论概述95

第二节 平行平面腔99

§2-1场的自洽积分方程和数值解分析99

§2-2衍射场的波导理论和近似解析解分析105

第三节 共焦球面腔113

§3-1方形镜共焦腔113

§3-2非对称方形镜共焦腔120

§3-3圆形镜共焦腔122

第四节 一般稳定球面腔123

§4-1场的自洽积分方程和它的解123

§4-2共振模的场分布、损耗和频谱特性126

§4-3共振模的行波场特性131

第五节 非稳定共振腔133

§5-1场的自洽积分方程133

§5-2共振模特性的准几何光学近似分析134

§5-3共振模特性的数值解分析137

第六节 稳定球面腔共振模场的传输与匹配140

§6-1共振模的传输140

§6-2共振模的耦合和匹配142

第七节 有耦合孔之共振腔147

第四章 激光振荡的速率方程理论155

第一节 单波型振荡的阈值条件155

第二节 多波型振荡的阈值条件158

第三节 三能级系统的速率方程和稳态解161

第四节 四能级系统的速率方程和稳态解164

第五节 “弛豫”振荡效应167

第五章 激光振荡的半经典理论172

第一节 密度矩阵的基本知识172

第二节 激光电磁场的振荡方程175

第三节 介质的密度矩阵方程和宏观电极化效应178

第四节 密度矩阵方程的一阶解及其与速率方程之关系182

第五节 运动原子的密度矩阵及一阶解理论185

第六节 运动原子的三阶解理论（单模情况）190

第七节 运动原子的三阶解理论（多模情况）195

第八节 腔内相位调制激光振荡器200

第九节 行波腔的激光振荡203

第六章 激光Q突变和激光放大207

第一节 激光Q突变技术概述207

§1-1Q突变技术的发展207

§1-2Q突变概念的提出208

§1-3实现Q突变技术采用的方法209

§2-1速率方程及求解210

第二节 Q突变的基本理论210

§2-2巨脉冲的峰值功率、能量和脉冲宽度211

§2-3参量△ni/△nt213

第三节 转镜开关214

§3-1转镜的开关时间214

§3-2脉冲建立时间215

§3-3单脉冲条件216

§4-1染料开关的工作原理217

第四节 染料开关217

§4-2开关效率219

§4-3单个脉冲产生的条件220

§4-4选择染料作为开关的标准221

§4-5巨脉冲动力学222

第五节 锁模激光器226

§5-1超短光脉冲的产生226

§5-2自锁模的相位关系227

§5-3相位自锁的条件231

§6-1激光放大器的特点235

第六节 脉冲激光放大器235

§6-2脉冲放大器的速率方程及求解236

§6-3小信号增益和增益饱和238

§6-4脉冲宽度变窄240

§6-5损耗对脉冲放大器输出能量的影响241

第七节 连续波激光放大器243

§7-1具有损耗的放大器的稳态增益243

§7-2具有烧孔效应和交叉弛豫的放大器的稳态增益：工窄带入射信号244

§7-3具有烧孔效应和交叉弛豫的放大器的稳态增益：Ⅱ宽带入射信号249

§7-4光谱烧孔效应和交叉弛豫对具有损耗的放大器的稳态增益饱和的影响250

第八节 超短脉冲激光放大器253

§8-1相干作用的基本方程253

§8-2π脉冲和2π脉冲255

§8-3稳定脉冲的形状和放大谱线的自加宽258

§8-4超短脉冲的自透明260

第一节 强光波在非线性介质中相互作用的理论基础264

§1-1光学介质的非线性电极化效应264

第七章 强光光学效应264

§1-2非线性电极化效应的量子力学理论265

§1-3非线性介质内强光相互作用的耦合波方程271

第二节 二次光学谐波效应273

§2-1二次光学谐波的基本理论273

§2-2产生光学二次谐波的工作物质和实验技术277

第三节 光学混频与光学参量效应282

§3-1光学混频（和频与差频）效应282

§3-2光学参量放大和振荡效应283

第四节 受激拉曼散射效应291

§4-1普通和受激拉曼散射现象描述291

§4-2受激拉曼散射效应的量子理论293

§4-3受激拉曼散射的实验研究299

第五节 受激布里渊散射效应302

§5-1受激布里渊散射现象描述302

§5-2受激布里渊散射的基本理论305

§5-3受激布里渊散射的实验研究311