《激光原理与器件》求取 ⇩

目录1

第一章 概述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

§1.1.4Einstein关系式4

§1.2激光概念5

§1.2.1相互作用过程的竞争5

§1.2.2实观光放大的条件—集居数反转5

§1.2.3光学谐振腔实现光振荡6

§1.2.4激光束的特性10

§1.3激活物质的泵浦系统（能级结构）和激光器类型14

§1.3.1对激活物质的要求14

§1.3.2激活物质的类型15

§1.3.3激活物质的泵浦系统（能级结构及其反转机理）16

§1.3.4泵浦方法19

习题20

第二章 辐射与物质相互作用23

§2.1微波闭腔的模式概念25

§2.2吸收和受激发射速率28

§2.3自发发射速率34

§2.4无辐射衰变（跃迁）36

§2.5谱线加宽机制37

§2.5.1谱线宽度对跃迁速率的影响37

§2.5.2均匀加宽机制39

§2.5.3非均匀加宽机制（气态DoPPler加宽）45

§2.5.4综合加宽机制（气态）51

§2.5.5液体和晶体的谱线加宽机制53

§2.6结束语54

习题56

第三章 无源（被动）光学谐振腔59

§3.1概述59

§3.2腔的稳定性条件（几何光学分析）70

§3.2.1一般双镜共轴球面腔稳定性条件70

§3.2.2折迭腔稳定性条件78

§3.2.3环形腔稳定性条件80

§3.3开腔模式的衍射理论概述84

§3.3.1自洽模形成过程84

§3.3.2自洽积分方程87

§3.4平行平面对称腔（F—P腔）93

§3.4.1自洽积分方程的简化93

§3.4.2自洽积分方程的解96

§3.5.1自洽积分方程的简化102

§3.5共焦对称共轴球面镜腔102

§3.5.2自洽积分方程的解104

§3.6一般稳定共轴球面腔121

§3.6.1一般稳定腔与共焦腔的等价性122

§3.6.2一般稳定腔的自洽模特性124

§3.6.3一般稳定腔的调整精度134

§3.7非稳定腔136

§3.7.1模式（波型）分析：基模特点137

§3.7.2几何放大率与基模几何能量损耗142

§3.7.3输出耦合145

§3.7.4输出近、远场花样147

§3.8高斯光束经光学系统的变化规律149

§3.8.1高斯光束的特征参数149

§3.8.2高斯光束在自由空间（或均匀各向同性介质）中的传输规律151

§3.8.3高斯光束通过薄透镜的传输规律151

§3.8.4高斯光束的单透镜聚焦160

§3.8.5高斯光束的准直164

§3.8.6高斯自洽模的匹配166

习题169

第四章 连续波（C.W）和瞬态激光器的性能175

§4.1速率方程175

§4.1.1三能级系统176

§4.1.2固态四能级系统179

§4.2C.W激光器性能（单波型振荡）181

§4.2.1增益特性181

§4.2.2阈值（起振）条件193

§4.2.3多（纵）模与单（纵）模稳定振荡的形成过程196

§4.2.4输出功率与最佳耦合输出205

§4.2.5对能级寿命的要求208

§4.2.6单纵模振荡C.W激光器输出激光的极限线宽（极限单色性）△vosc209

§4.2.7频率牵引效应211

§4.2.8典型C.W激光器性能214

§4.3瞬态激光器性能225

§4.3.1瞬态激光器速率方程（多纵模振荡）227

§4.3.2脉冲激光器性能（多纵模振荡）229

§4.3.3调Q激光器理论基础244

§4.3.4锁模激光器理论基础259

§4.4C.W激光器模式选择原理277

§4.4.1横模选择278

§4.4.2纵模选择方法284

§4.5激光放大器性能289

§4.5.1脉冲激光放大器291

§4.5.2长脉冲激光放大器（C.W激光放大器）302

习题304

第五章 激光束的特性314

§5.1极限单色性314

§5.2.1实标量光场的复解析函数表示315

§5.2一阶相干性315

§5.2.2相干性的量度——相关函数320

§5.2.3时间相干性和空间相干性326

§5.2.4时间相干性与单色性关系331

§5.3空间相干光束的传播、空间相干性与方向性关系333

§5.3.1平面光束（完全空间相干光束）的Fraunhofer衍射及发散角333

§5.3.2基模高斯光束（完全空间相干光束）的发散角（激光的空间特性）337

§5.3.3部份空间相干光束的发散角338

§5.3.4空间相干性与方向性关系339

§5.4斑纹图样（斑纹噪声）339

§5.5亮度341

习题344

第六章 激光器件345

§6.1气体激光器345

§6.1.1中性原子气体激光器346

§6.1.2分子气体激光器358

§6.1.3离子激光器394

§6.2固体激光器409

§6.2.1固体激活介质409

§6.2.2光泵系统415

§6.2.3典型固体激光器428

§6.3半导体激光器430

§6.3.1电注入式同质结GaAs半导体激光器反转机理431

§6.3.2电注入同质结GaAs激光器输出特性442

§6.3.3连续室温半导体激光器（双异质结激光器）447

§6.4有机染料激光器451

§6.4.1激活介质——有机染料455

§6.4.2机理457

§6.4.3泵浦方式464

§6.4.4染料激光器的速率方程分析470

§6.5结束语473