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目录 9

第一章气动激光技术与高功率激光器 9

§1气动激光技术的发展及其意义 9

§1.1气动激光技术与高功率激光器 9

§1.2发展高功率激光器的意义 12

§2气动激光原理 13

§2.1概述 13

§2.2二氧化碳－氮的分子光谱 15

§2.3弛豫过程 21

§3气动激光器 30

§3.1燃烧式气动激光器 30

§3.2电弧加热式气动激光器 38

§3.3循环式气动激光器 43

§4 电激励气体激光器 46

§4.1二氧化碳电激励激光器 46

§4.2一氧化碳电激励激光器 52

§4.3其他气体电激励激光器 56

§5化学激光器 57

§5.1化学激光器发展概况 57

§5.2化学激光器基本原理 61

§5.3氟化氢化学激光器 72

§5.4转移化学激光器 92

§5.5一氧化碳化学激光器 101

第二章高功率激光的应用 106

§1 高功率激光应用的物理基础 106

§1.1激光对材料的加热效应 106

§1.2激光对材料的熔化效应 114

§1.3激光对材料的汽化效应 118

§1.4等离子体羽和冲击波 122

§1.5气体击穿和大气透镜效应 124

§2.1什么是死光武器 129

§2.2死光武器的特点 129

§2死光武器 129

§2.3死光武器的性能 131

§3高能激光用于受控热核聚变 137

§4无线动力传输 144

§5高功率激光的工业应用 146

第三章高功率激光器的光学谐振腔 152

§1 引论 152

§2 阈值条件 155

§2.1介质增益 155

§2.2光学谐振 160

§2.3阈值条件 162

§3谐振腔的物理光学分析法 164

§3.1克希荷夫－费涅尔积分方程 164

§3.2光学谐振腔的模 168

§3.3积分方程的解及其结果 170

§4.1 谐振腔的光线分析法及腔的稳定性 180

§4谐振腔的几何光学分析法 180

§4.2高斯光束的基本特性 186

§4.3稳定谐振腔的高斯束分析法 190

§5不稳定谐振腔 193

§5.1不稳定腔的特点 193

§5.2不稳定腔的虚拟球心分析法 194

§5.3不稳定腔数值解的计算结果 200

§6.1增益饱和现象 206

§6输出功率和最佳耦合度 206

§6.2激光振荡器的最佳耦合度 209

§6.3二氧化碳激光器输出功率的计算 214

§7激光辐射的聚焦性质 217

§7.1衍射极限和远场分布 217

§7.2焦平面上的强度分布 219

§7.3激光束的功率密度 226

§8气动型激光器的光腔 228

§8.1高功率激光器光腔的设计考虑 228

§8.2高功率激光器的稳定腔 229

§8.3高功率激光器的不稳定腔 231

§8.4主控振荡功率放大器 236

§8.5气流品质对光腔性能的影响 237

§9 高功率激光器的气动窗口 246

§9.1概述 246

§9.2气动窗口的原理和结构 246

§9.3气动窗口对光束质量的影响 252

§10高功率激光器的金属镜面 254

§10.1 镜面材料的选择 254

§10.2金属镜面工艺 256

第四章 激光器喷管及其超声膨胀非平衡流动 259

§1 激光器喷管的特点 259

§2气体动力学基本知识 261

§2.1概述 261

§2.2气体动力学基本方程组 262

§2.3一维定常流动 265

§2.4平面亚声速流动 269

§2.5平面超声速流动 271

§3激光器喷管的型线 275

§4收缩段型线设计方法 283

§4.1收缩段型线的选取 283

§4.2速度面法 284

§4.3收缩段型线计算步骤 294

§5扩张段型线设计方法 296

§5.1特征线法 296

§5.2边界层修正 305

§5.3扩张段型线计算步骤 307

§6 喷管设计参数的选取及其对激光器性能的影响 313

§6.1概述 313

§6.2激光器喷管的型式 313

§6.3喉道高度和面积比 314

§6.4 p0h*参数 319

§6.5尖角喉道和圆角喉道 322

§6.6比热比 326

§7激光器喷管工艺 328

§8非平衡流动分析 332

§8.1概述 332

§8.2基本方程组 333

§8.3 N2-CO2-H2O二振动模式模型 335

§8.4结果与讨论 337

第五章激光器参数测量技术 342

§1 激光功率与能量的测量 342

§1.1激光功率与能量测量的特点 342

§1.2激光功率与能量测量的原理和方法 343

§1.3热平衡法测量功率与能量——锥形水冷卡计 350

§1.4 瞬时导热法测量功率与能量——膜片卡计 352

§2 小信号增益测量 356

§2.1原理和方法 356

§2.2 衰减法 357

§2.3放大法 361

§3镜面反射系数的测量 364

§3.1概述 364

§3.2楔形法 365

§4压力测量 368

§4.1静压和总压 368

§4.2压力转换器 371

§4.3标定技术和设备 378

§5气体流速测量 379

§5.1概述 379

§5.2多普勒现象 380

§5.3激光多普勒速度计 383

§6流场显示技术 390

§6.1概述 390

§6.2纹影法和阴影法 391

§6.3全息干涉法原理 395

§6.4全息干涉法的实验装置 406