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激光器设计基础
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工业技术

  • 电子书积分:12 积分如何计算积分?
  • 作 者:赫光生,雷仕湛编著
  • 出 版 社:上海:上海科学技术出版社
  • 出版年份:1979
  • ISBN:15119·1966
  • 页数:350 页
图书介绍:
《激光器设计基础》目录

目录 1

前言 1

绪论 1

第一章 激光器的基本知识 1

§1-1 激光器的工作原理 1

(一)光与物质相互作用的三种基本过程 1

(二)粒子数反转和受激发射 2

§1-2 激光器的基本组成 3

(一)激光工作物质 3

(二)激励系统 5

(三)光学共振腔 7

(一)按工作物质分类 8

§1-3 激光器的种类 8

(二)按运转方式分类 10

(三)按激励方式分类 11

(四)按波段范围分类 12

§1-4 激光器输出光束的质量评价 13

(一)激光束的定向性 13

(二)激光束的单色性 14

(三)激光束的亮度特性 15

(四)激光束的光子简并度特性 16

(五)激光束的相干特性 17

(六)激光束的偏振特性 17

(七)激光束的场图均匀性 18

(一)共振腔的作用 19

第二章 光学共振腔的设计原理 19

§2-1 共振腔和波型特性概述 19

(二)波型(模)的含义和总波型数的求法 20

(三)腔内波型(模)的具体区分方法 21

(四)共振腔特性的分析要点 22

(五)共振腔的分类和应用范围 23

§2-2 稳定共振腔的特性和设计 24

(一)腔的稳定条件的光学矩阵推导 24

(二)腔的稳定工作区域 26

(三)一般稳定腔衍射理论的有关结论 28

(四)稳定腔振荡光束的总尺寸和总发散角 32

§2-3 介稳共振腔的特性和设计 34

(五)稳定腔的应用特点 34

(一)介稳腔的种类和一般特点 35

(二)平行平面腔的波型特性 35

(三)虚共心腔的波型特性 37

(四)平面腔和虚共心腔的应用特点 39

§2-4 非稳定共振腔的特性和设计 42

(一)非稳腔的种类和一般特点 42

(二)双凸和平凸型非稳腔 43

(三)望远镜型非稳腔 46

(四)非稳腔的应用特点 47

§2-5 波型限制技术和特种腔 48

(一)激光振荡的多波型特点 48

(二)对横波型(发散角)的限制技术 49

(三)对纵波型(振荡频率)的限制技术 50

第三章 气体放电和真空的获得 56

§3-1 气体放电现象和着火电压 56

(一)气体放电现象 56

(二)气体放电着火电压 57

(三)气体放电中带电粒子的定向运动 58

(四)阴极溅射 59

(五)电子平均自由程和电子温度 60

§3-2 气体放电中的激发和消激发 61

(一)第一类和第二类非弹性碰撞 61

(二)气体放电中的激发过程 61

(一)电离过程 65

§3-3 气体放电中的电离过程和放电稳定性 65

(二)放电的稳定性 67

§3-4 脉冲放电和真空系统 71

(一)脉冲放电 71

(二)真空系统 74

第四章 氦-氖激光器 78

§4-1 结构和各部件要求 78

(一)几种结构形式 78

(二)放电管 79

(三)共振腔 83

§4-2 建立能级粒子数反转的原理和工作特性 84

(一)建立能级粒子数反转的机理 84

(二)工作特性 86

§4-3 输出特性和器件寿命 89

(一)输出功率 89

(二)光束的相干性和方向性及其稳定性 93

(三)输出功率的漂移和噪声 94

(四)输出的激光波长和频率稳定性 96

(五)氦-氖激光器的寿命 100

(六)激光器的张弛振荡 104

§4-4 器件设计 104

§4-5 制造工艺 107

(一)磨管 108

(二)清洗 113

(三)贴反射镜 113

(四)阴极处理和真空除气 116

(五)放电老化 117

§4-6 布儒斯特角窗口的研磨和贴片 118

第五章 二氧化碳分子激光器 121

§5-1 工作原理 121

(一)分子结构和振-转能级跃迁 121

(二)能级寿命和弛豫过程 124

(三)激发过程 128

§5-2 封离式电激发CO2分子激光器 131

§5-3 工作特性 137

(一)共振腔内的气体类透镜效应和腔的选择 137

(二)增益系数和饱和强度 142

(三)输出功率 147

(四)提高输出功率的考虑 148

§5-4 输出激光频谱和转动竞争效应 163

§5-5 器件寿命 166

§5-6 器件设计 167

§5-7 制造工艺 169

第六章 其他类型电激励气体激光器 172

§6-1 高气压CO2分子激光器 172

(一)高气压高功率输出 172

(二)输出功率的估计 173

(三)气体成分对输出功率的影响 175

(四)激光脉冲形状和增益Q开关 176

(五)转动谱线重迭和锁模 179

(六)高气压均匀放电技术 180

(七)电极形状设计 186

§6-2 氮分子激光器 188

(一)工作原理 189

(二)器件结构 190

(三)输出功率 192

(四)脉冲重复频率 198

(五)激光脉冲形状 198

§6-3 准分子激光器 199

(一)快放电激发 200

(二)电子束激发 203

§6-4 离子激光器 205

(一)激发机理 205

(二)工作特性 206

(三)器件结构 208

§6-5 金属蒸汽激光器 210

(一)工作原理 211

(二)器件结构 211

(三)工作特性 213

第七章 掺钕钇铝石榴石晶体激光器 216

§7-1 掺钕钇铝石榴石晶体性质 216

(一)晶体的物化特性 216

(二)晶体的光学和发光特性 216

(三)晶体的光学质量 220

§7-2 YAG∶Nd3+激光器的基本组成 221

(一)YAG∶Nd3+激光晶体棒 221

(二)激励光源 222

(三)聚光器 226

(四)冷却和滤光装置 231

§7-3 连续YAG∶Nd3+激光器件 234

(一)器件规模和质量评价标准 234

(二)影响器件效率的诸因素 235

(三)器件效率和输出发散角 235

(四)晶体棒热透镜效应及补偿方法(介稳腔法) 237

§7-4 重复脉冲和倍频YAG∶Nd3+器件 242

(一)低重复率脉冲调Q器件 242

(二)连续光泵高重复率脉冲调Q器件 247

(三)YAG∶Nd3+倍频器件 250

(二)红宝石晶体的光学和发光特性 253

(一)红宝石晶体的物化特性 253

第八章 红宝石及其他晶体激光器 253

§8-1 红宝石晶体的性质 253

(三)红宝石晶体棒的质量评价和加工要求 256

§8-2 红宝石激光器件 257

(一)红宝石激光器件的一般特点 257

(二)连续光泵红宝石激光器 259

(三)脉冲调Q红宝石激光器 260

(四)限模红宝石激光器 264

§8-3 其他晶体激光器 267

(一)概述 267

(二)掺钕铝酸钇(YAlO3∶Nd3+)晶体 269

(三)五磷酸钕(NdP5O14)和四磷酸锂钕(LiNdP4O12)晶体 271

(四)掺钕铍酸镧(La2Be2O5∶Nd3+)晶体和掺钕钒酸钇(YVO4∶Nd3+)晶体 273

(五)掺其他稀土激活离子的晶体 275

第九章 钕玻璃激光器 277

§9-1 钕玻璃的基本性质 277

(一)激光钕玻璃概述 277

(二)钕玻璃的制造工艺 279

(三)钕玻璃的质量评价 281

(四)钕玻璃定型产品介绍——国内产品 283

(五)钕玻璃定型产品介绍——国外产品 286

§9-2 钕玻璃的激光特性 288

(一)钕玻璃的光谱性质 288

(二)钕玻璃的激光增益特性 292

(三)钕玻璃的光泵热效应 294

(四)钕玻璃的劣化效应 297

(五)钕玻璃的激光破坏 299

§9-3 钕玻璃激光器件特性 303

(一)钕玻璃激光器件概述 303

(二)重复率钕玻璃激光器件 305

(三)调Q钕玻璃器件 310

第十章 固体激光器电源 316

§10-1 连续激光器电源 316

§10-2 低重复率脉冲激光器电源 321

§10-3 高重复率脉冲激光器电源 329

一、在CO2+N2+H2O(或He)混合气体中CO2、N2分子振动弛豫速率 334

附录 334

二、正则复变函数及保角变换 335

三、国产2X系列旋片式机械泵性能指标 336

四、洗液 336

五、气体激光器粘合腔片用的几种胶合剂配方 337

六、几种金属反射率(垂直入射%) 337

七、CO2激光器用的多层介质膜(锗片上镀Ge-ZnS)的反射率 338

八、聚脂薄片电容板的制作 338

九、几种气体的亚稳激发电位和电离电位(伏) 338

十、几种电极材料的焊接性质 339

十一、激光器光学元件加工要求图例 339

十二、固体激光器总体机械设计图例 340

十三、常用激光器(部)件实物照片图例 348

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