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目录1

第一章 激光器原理1

§1-1激光器概述1

§1-2自发辐射、受激辐射和受激吸收2

§1-3光谱线的宽度线型函数5

§1-4光的受激辐射放大9

1-4-1实现光放大的条件9

1-4-2小信号增益系数11

1-4-3均匀增宽工作物质的增益饱和12

1-4-4非均匀增宽工作物质的增益饱和14

§1-5光的自激振荡17

§1-6光谐振腔18

1-6-1光谐振腔的稳定性19

1-6-2光谐振腔的谐振频率25

1-6-3光谐振腔的横模26

1-6-4光谐振腔的损耗29

§1-7高斯光束32

1-7-1基模高斯光束32

1-7-2高斯光束的q参数37

1-7-3高斯光束的聚焦和准直40

1-7-4球面镜光谐振腔的计算43

习题一44

2-1-1均匀增宽激光器中的模竞争46

第二章 激光器的特性46

§2-1激光器的单模和多模振荡46

2-1-2空间烧孔引起的多模振荡47

2-1-3非均匀增宽激光器的多纵模振荡48

2-1-4单纵模的选取48

2-1-5高阶横模的抑制50

§2-2激光器的输出功率51

2-2-1均匀增宽单模激光器的输出功率51

2-2-2非均匀增宽激光器的输出功率52

§2-3脉冲激光器的特性53

2-4-1调Q原理56

§2-4调Q激光器56

2-4-2调Q激光器的特性57

§2-5锁模激光器61

2-5-1锁模的特性62

2-5-2锁模的方法63

§2-6频率牵引效应64

§2-7激光器的稳频66

习题二68

第三章 激光器件和发光二极管69

§3-1气体激光器69

3-1-1氦氖激光器69

3-1-2氩离子激光器72

3-1-3二氧化碳分子激光器75

3-1-4气体激光器的特性78

§3-2固体激光器79

3-2-1概述79

3-2-2固体激光器的工作物质80

3-2-3泵浦光源和泵浦腔82

3-2-4固体激光器的性能84

§3-3染料激光器85

§3-4半导体激光器87

3-4-1粒子数反转分布的条件88

3-4-3增益与阈值条件90

3-4-2光学谐振腔90

3-4-4半导体激光器的特性91

3-4-5异质结激光器93

§3-5发光二极管95

3-5-1辐射复合和非辐射复合95

3-5-2发光二极管的材料99

3-5-3发光二极管的效率100

3-5-4发光二极管的特性103

3-5-5异质结发光二极管104

习题三105

4-1-1麦克斯韦方程组平面波107

§4-1光辐射在晶体中的传播107

第四章 光辐射的调制107

4-1-2普遍的波动方程109

4-1-3光在晶体中的传播110

4-1-4折射率椭球116

§4-2电光效应117

§4-3光辐射的电光振幅调制122

4-3-1电光振幅调制122

4-3-2横向电光振幅调制124

4-3-3电光法布里-珀罗调制器125

4-3-4电光振幅调制器的调制频率和带宽126

§4-4光辐射的电光相位调制128

§4-5光辐射的磁光调制130

4-5-1旋光性130

4-5-2法拉弟效应和磁光调制132

§4-6光辐射的声光调制133

4-6-1弹光效应133

4-6-2声光效应136

4-6-3声波和光波相互作用的分析138

4-6-4声光调制器141

习题四141

第五章 光辐射的频率变换——非线性光学143

§5-1非线性光学的极化率张量143

§5-2非线性相互作用的基本方程147

§5-3光的二次谐波的产生149

§5-4用高斯光束产生二次谐波155

§5-5参量放大157

§5-6参量振荡159

5-6-1自洽法求解起振条件160

5-6-2参量振荡的频率调谐163

§5-7频率上变换165

习题五166

§6-1概述168

第六章 光辐射在介质波导和光纤中的传播168

§6-2平板波导的模式170

§6-3对称平板波导中的导波模173

6-3-1概述173

6-3-2TE模式174

6-3-3TM模式178

§6-4非对称平板波导的导波模179

§6-5条形介质波导的导波模183

6-5-1概述183

6-5-3Evmn模分析185

6-5-4一些分析结果的讨论187

§6-6光纤中的射线传播189

§6-7阶跃折射率光纤中的导波模194

6-7-1弱导近似194

6-7-2标量近似解195

6-7-3标量解的特征方程和标置模198

6-7-4LP模的场分布200

6-7-5各标量模的功率203

§6-8阶跃折射率光纤的色散特性205

6-8-1概述205

6-8-2模内色散的分析206

6-8-3有关色散的讨论208

§6-9光纤的损耗210

6-9-2散射损耗211

习题六211

第七章 光辐射探测器件213

§7-1概述213

7-1-1光子探测器213

7-1-2热探测器214

7-1-3光子探测器和热探测器的比较215

7-1-4光辐射探测器的噪声216

7-1-5光辐射探测器的主要特性参数217

7-2-1半导体光电发射219

§7-2光电倍增管219

7-2-2实用的光电阴极221

7-2-3负电子亲和势光电阴极225

7-2-4光电倍增管的结构和工作原理229

7-2-5光电倍增管的特性和参数231

7-2-6通道式和微通道板光电倍增管233

§7-3光电导探测器236

7-3-1光电导效应239

7-3-2光电导探测器的工作原理241

7-3-3光电导探测器的特性242

§7-4光电二极管243

7-4-1光伏效应243

7-4-2光电二极管的结构与特性246

7-4-3PIN光电二极管249

7-4-4雪崩光电二极管251

7-4-6光伏探测器253

7-4-5肖特基势垒光电二极管253

§7-5热释电探测器254

7-5-1热释电现象255

7-5-2热释电探测器的工作特性256

7-5-3热释电晶体材料259

7-5-4热释电探测器的结构与性能259

习题七262

§8-1光辐射探测器中的噪声264

8-1-1功率谱密度264

8-1-2一系列随机事件的谱密度函数266

8-1-3散粒噪声267

8-1-4产生-复合噪声269

8-1-5热噪声270

8-1-61/f噪声272

8-1-7温度噪声273

§8-2信号起伏极限和背景起伏极限274

8-2-1信号起伏极限275

8-2-2背景起伏极限276

§8-3噪声对最小可探测功率的限制277

8-3-1噪声对视频探测法最小可探测功率的限制277

8-3-2噪声对外差探测法最小可探测功率的限制280

§8-4噪声对脉冲码调制系统误码率的影响282

8-5-1窄带滤波法284

§8-5微弱信号的检测284

8-5-2同步累积法286

8-5-3锁定接收法287

8-5-4取样积分法（Boxcar法）288

§8-6红外信息检测290

习题八292

第八章 光辐射探测器中的噪声292

主要参考书目294

6-5-2EEvmn模中各场量的关系884

6-9-1吸收损耗910