准分子激光技术及应用PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　准分子和准分子激光 1

1.1.1 准分子 1

1.1.2　准分子激光 1

1.2　准分子激光的发现和发展 2

1.2.1 准分子激光的发现 2

1.2.2 放电泵浦准分子激光器的发展 3

1.2.3 电子束泵浦准分子激光器的发展 5

1.3　准分子能级结构和光谱特性 9

参考文献 11

第2章　放电泵浦准分子激光器 13

2.1　气体放电物理基础 13

2.1.1 气体放电的形成及特点 13

2.1.2 气体放电的基本理论 16

2.2　放电泵浦源关键技术 19

2.2.1 高气压下均匀稳定的辉光放电技术 19

2.2.2 阻抗匹配技术 23

2.3　准分子激光注入锁定放大技术 24

2.3.1　注入锁定理论 25

2.3.2　注入锁定技术及应用 28

2.4　几种典型的放电泵浦准分子激光器 31

2.4.1 紫外预电离准分子激光器 31

2.4.2　X射线预电离准分子激光器 33

2.4.3 电子束控制放电准分子激光器 34

2.5　放电泵浦准分子激光动力学 35

2.5.1 等离子体动力学 35

2.5.2 化学／激光动力学 37

参考文献 40

第3章　电子束泵浦准分子激光器 42

3.1　强流相对论电子束加速器 42

3.1.1　Marx发生器型电子束加速器 43

3.1.2 直线变压器型电子束加速器 50

3.2　大面积均匀电子束的产生和传输 52

3.2.1 强流相对论电子束的产生 52

3.2.2 大面积均匀电子束的产生条件 54

3.2.3 电子束的传输——膨胀、箍缩、旋转和剪切 55

3.3　电子束在气体介质中的能量沉积 58

3.3.1 电子束在气体中能量沉积的基本理论 58

3.3.2 电子束能量沉积测量方法 60

3.4　横向泵浦和径向泵浦技术 61

3.4.1 横向电子束泵浦准分子激光器 62

3.4.2 径向电子束泵浦准分子激光器 64

3.5　重复频率电子束泵浦技术 66

3.5.1 重频脉冲功率源 67

3.5.2　高效率、长寿命真空二极管 69

3.5.3　气体循环与冷却 73

3.6　电子束泵浦准分子激光动力学 74

3.6.1 激发态KrF＊准分子的形成 75

3.6.2 激发态KrF＊准分子的猝灭 76

3.6.3 受激辐射的吸收 77

3.6.4　反应速率方程 77

参考文献 79

第4章　光泵浦准分子激光器 81

4.1　概述 81

4.2　XeF分子能级及荧光光谱 82

4.3　光泵浦源技术 84

4.3.1 光泵浦源发展概述 84

4.3.2　表面放电的类型和基本原理 87

4.3.3　表面放电机理 89

4.3.4　泵浦源结构及放电特性 94

4.3.5 光泵浦源辐射能力 98

4.4　XeF（C—A）激光特性实验研究 100

4.4.1　XeF（C—A）激光器概述 100

4.4.2　XeF（C—A）激光输出特性 101

4.4.3　双向光泵浦技术 105

4.4.4　重复频率技术 106

4.4.5 重复频率光泵浦大功率XeF（C—A）蓝绿激光器 107

4.5　光泵浦XeF（C—A）准分子激光动力学 108

4.5.1 辐射输运 109

4.5.2 化学／激光反应动力学 111

参考文献 114

第5章　高功率准分子激光系统 116

5.1　高功率准分子激光MOPA系统 116

5.1.1 MOPA系统的基本构成 116

5.1.2 MOPA系统放大器的稳态理论 119

5.2　前端技术 127

5.2.1　脉冲压缩技术 127

5.2.2 改善光束质量技术 130

5.2.3 空间整形技术 132

5.3　光学角多路放大技术 133

5.3.1 光学角多路放大系统的构成 133

5.3.2　放大器 134

5.3.3　应用举例 136

5.4　准分子激光光束平滑技术 139

5.4.1 光束平滑及均匀辐照基本原理 139

5.4.2　光束平滑主要方法 140

5.5　非线性光学技术 149

5.5.1 后向喇曼脉冲压缩技术 149

5.5.2 前向多程喇曼压缩技术 151

5.5.3 喇曼组束净化技术 155

参考文献 158

第6章　高亮度准分子激光系统 161

6.1　概述 161

6.2　紫外超短脉冲激光的产生 162

6.3　准分子激光超短脉冲放大技术 165

6.3.1 离轴放大技术 165

6.3.2　相干组束技术 168

6.3.3　紫外超短脉冲激光的聚焦技术 169

6.3.4 啁啾脉冲放大（CPA）技术 170

6.4　KrF激光高亮度源技术 173

参考文献 175

第7章　准分子激光在燃烧场诊断中的应用 176

7.1　概述 176

7.2　激光诱导荧光法 177

7.2.1 激光诱导荧光法基本原理 177

7.2.2　LIF双线法测温原理 179

7.2.3　实验系统 180

7.2.4 火焰OH荧光谱及温度测量 182

7.3　自发喇曼散射法 184

7.3.1 自发喇曼散射基本原理 184

7.3.2　实验系统 185

7.3.3 主要组分及其浓度测量 186

7.3.4　温度测量 187

7.4　瑞利散射法 189

7.4.1 瑞利散射法测量燃烧场温度 189

7.4.2　分子过滤瑞利散射法测量燃烧场温度和密度 191

7.5　相干反斯托克斯喇曼散射法 196

7.5.1　CARS基本原理 197

7.5.2　CARS测量系统 199

7.5.3　CARS测温 201

参考文献 203

第8章　准分子激光淀积类金刚石薄膜 206

8.1　准分子激光淀积DLC薄膜实验装置 206

8.2　准分子激光淀积DLC薄膜机理 207

8.2.1 脉冲激光烧蚀淀积DLC薄膜主要物理过程 207

8.2.2　纳秒激光等离子体羽及其淀积DLC膜特性 209

8.2.3 飞秒激光等离子体羽及其淀积DLC膜特性 211

8.2.4 改善DLC薄膜性能探索研究 213

8.3　DLC薄膜结构及光学性能 215

8.4　大面积宽波段DLC薄膜研制 218

8.4.1 提高DLC薄膜结合力技术 218

8.4.2 提高大尺寸DLC薄膜均匀性技术 220

参考文献 222

第9章　准分子激光在特种加工中的应用 223

9.1　激光的吸收与热扩散 223

9.2　准分子激光微细加工 225

9.3　准分子激光光刻 227

9.4　准分子激光打标 229

9.5　准分子激光表面清除处理 231

9.6　准分子激光眼科手术 232

参考文献 233