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第一章 激光调制与偏转技术 1

1.1 调制的基本概念 1

一、振幅调制 1

二、频率调制和相位调制 2

三、强度调制 4

四、脉冲调制 4

五、脉冲编码调制 5

1.2 电光调制 6

一、电光效应 6

二、纵向电光调制器 11

三、横向电光调制器 13

四、电光相位调制 15

五、电光调制器的电学性能 15

六、电光偏转 18

七、设计电光调制器应考虑的几个问题 21

八、空间光调制器 21

1.3 声光调制 24

一、声光效应 24

二、声光调制器 36

三、声光调制器设计应考虑的事项 39

四、声光偏转 47

1.4 磁光调制 49

一、磁光效应 49

二、磁光调制器 51

1.5 其他调制方法简介 51

一、直接调制 51

二、波导调制器 52

习题与思考题 55

参考文献 56

第二章 调Q（Q开关）技术 57

2.1 概述 57

一、脉冲固体激光器的输出特性 57

二、调Q的基本原理 58

2.2 调Q激光的速率方程 59

一、调Q的速率方程 60

二、速率方程的求解 60

2.3 转镜调Q 66

一、转镜调Q的装置及原理 66

二、转镜调Q的最佳转速及多脉冲问题 67

三、转镜调Q的加速原理 68

一、带偏振器的电光调Q器件 69

2.4 电光调Q 69

二、单块双45°电光调Q器件 71

三、脉冲透射式（PTM）调Q 73

四、Q调制技术的其他功能 75

2.5 设计电光调Q激光器应考虑的问题 76

一、调制晶体材料的选择 76

二、调制晶体的电极结构 77

三、对激光工作物质的要求 77

四、对光泵浦灯的要求 77

五、对Q开关控制电路的要求 78

2.6 声光调Q 78

一、声光调Q的基本原理 78

二、声光调Q器件的设计 79

三、声光调Q动态试验及输出特性 82

四、声光腔倒空激光器 84

一、可饱和吸收染料的调Q原理 85

2.7 被动式可饱和吸收调Q 85

二、饱和吸收的速率方程 86

三、染料调Q激光器及其输出特性 86

四、LiF:F？色心晶体（可饱和吸收）调Q 89

习题与思考题 91

参考文献 91

第三章 超短脉冲技术 93

3.1 概述 93

一、多模激光器的输出特性 93

二、锁模的基本原理 95

三、锁模的方法 96

一、振幅调制锁模 97

3.2 主动锁模 97

二、相位调制锁模 99

三、主动锁模激光器的结构及其设计要点 100

四、无失谐时的锁模脉宽及稳定锁模系统 101

3.3 同步泵浦锁模 103

一、同步泵浦锁模原理 103

二、实验装置 106

3.4 被动锁模 108

一、固体激光器的被动锁模 108

二、染料激光器的被动锁模 111

3.5 掺钛蓝宝石锁模激光器 114

一、钛蓝宝石晶体的特性 114

二、主动锁模钛蓝宝石激光器 116

四、钛蓝宝石激光器的其他锁模方法 117

三、被动锁模钛蓝宝石激光器 117

3.6 单一脉冲的选取及超短脉冲测量技术 121

一、单一脉冲的选取 121

二、超短脉冲的压缩技术 122

三、超短脉冲的测量技术 124

习题与思考题 129

参考文献 130

第四章 激光放大技术 131

4.1 概述 131

4.2 脉冲放大器的理论 132

一、脉冲放大器的速率方程 132

二、速率方程的求解 133

三、对矩形脉冲放大的分析 135

四、其他脉冲波形的放大 137

五、脉冲信号在有损耗介质中的放大 139

4.3 长脉冲激光放大的稳态理论 140

一、稳态的速率方程 140

二、谱线轮廓对增益系数的影响 141

三、输出谱线轮廓变窄 143

四、交叉弛豫对增益饱和的影响 144

4.4 设计激光放大器应考虑的几个问题 144

一、放大器工作物质的选择 144

二、放大器工作物质端面反馈的消除 145

三、级间去耦问题 145

四、级间孔径匹配问题 146

五、各级泵浦时间的匹配 147

六、不均匀性影响的消除 147

4.5 半导体激光放大器与光纤放大器 149

一、半导体激光放大器 149

二、光纤喇曼放大器 150

三、掺稀土元素（铒）光纤放大器 151

四、光纤放大器的应用 151

习题与思考题 152

参考文献 152

第五章 模式选择技术 153

5.1 概述 153

5.2 横模选择技术 154

一、横模选择原理 154

二、横模选择的方法 156

5.3 纵模选择技术 163

一、纵模选择原理 163

二、纵模选择的方法 163

二、光点扫描法 171

一、直接观测法 171

5.4 模式测量方法 171

三、扫描干涉仪法 172

四、F-P照相法 174

习题与思考题 175

参考文献 175

第六章 稳频技术 176

6.1 概述 176

一、频率的稳定性和复现性 176

二、影响激光频率稳定的因素 177

三、激光器主动稳频的方法 179

6.2 兰姆凹陷稳频 181

一、兰姆凹陷 181

二、兰姆凹陷稳频原理 181

三、应用兰姆凹陷稳频时应注意的问题 182

6.3 塞曼效应稳频 184

一、塞曼效应 184

二、塞曼效应双频稳频激光器 184

三、塞曼效应吸收稳频 187

6.4 饱和吸收稳频（反兰姆凹陷稳频） 187

6.5 其他稳频技术 189

一、CO2激光器的稳频 189

二、脉冲激光器的稳频 190

三、半导体激光器的稳频 191

四、腔外稳频系统 192

6.6 频率稳定性及复现性的测量 193

一、拍频的原理 193

二、拍频技术测量的稳定性和复现性 195

6.7 激光波长稳定度的测量 197

习题与思考题 198

参考文献 198

第七章 非线性光学技术 199

7.1 概述 199

一、非线性光学的概念 199

二、非线性电极化率 199

三、电磁波在非线性介质内的传播 203

7.2 倍频及混频技术 205

一、倍频及混频的耦合波方程 205

二、相位匹配技术 206

三、倍频器件 212

7.3 光参量振荡与频率调谐技术 214

一、光参量放大和振荡原理 214

二、光参量振荡器的增益 215

三、光参量振荡器的阈值 217

四、光参量振荡器的频率调谐 218

五、光参量振荡实验技术 219

7.4 非线性光学材料 222

一、KDP类晶体 227

二、LiNbO3（铌酸锂）和LiIO3（碘酸锂）晶体 227

三、Ba2NaNb2O15（铌酸钡钠）和KTiOPO1（磷酸氧钛钾）晶体 227

四、β-BaB2O4（β-偏硼酸钡）晶体 228

五、半导体材料 228

7.5 受激喇曼散射技术 228

一、普通喇曼散射与受激喇曼散射 228

二、受激喇曼散射的增益和阈值 229

三、受激喇曼散射频谱特性 232

四、受激喇曼散射技术 233

7.6 光学双稳态技术 236

一、光学双稳态的物理机制 236

二、光学双稳态实验技术与应用 237

习题与思考题 238

参考文献 238

第八章 激光传输技术 239

8.1 大气衰减 239

一、大气分子的吸收 240

二、大气分子的散射 241

三、大气气溶胶的衰减 242

8.2 各种气溶胶状态的衰减 243

一、晴朗、霾、雾大气的衰减 243

三、雪的衰减 245

二、雾、雨的衰减 245

四、衰减系数的测量 246

8.3 斜程衰减 247

一、垂直衰减换算法 248

二、等效水平距离法 248

8.4 大气湍流及非线性传播效应 249

一、大气湍流效应 250

二、大气非线性传输效应 253

8.5 激光水下传输 256

一、衰减特性 256

二、前向散射 257

三、后向散射 257

8.6 光纤的传光特性 258

一、包层光纤中的传输光线 258

二、梯度折射率光纤 262

三、单模光纤和多模光纤 263

四、光纤中的模式耦合 265

五、光纤的传输损耗 266

六、光纤的色散 267

8.7 单模光纤的偏振与双折射 269

一、单模光纤的偏振特性 269

二、单模光纤的双折射 270

三、偏振型单模光纤 271

8.8 光纤连接耦合技术 272

一、光纤的处理与连接 272

二、光纤的光耦合 273

三、光纤的分光与合光器 276

习题与思考题 277

参考文献 278