可调谐激光技术PDF电子书下载

第一章 可调谐激光器的基本原理 1

1.1 受激光放大的基本概念 1

1.2 可调谐激光器的种类和基本组成 7

1.2.1 脉搏冲可调谐激光器 9

1.2.2 连续波可调谐激光器 19

1.3 宽带二能级系统的激光速率方程 21

1.4 宽带二能级激光系统阈值与增益 30

1.4.1 脉冲可调谐激光器阈值与增益 30

1.4.2 连续波可调谐激光器阈值与增益 37

参考文献 45

第二章 可调谐激光材料的性能 47

2.1 激光染料特性 47

2.1.1 激光染料分子结构及其性质 48

2.1.2 染料分子能级与光谱特性 51

2.1.3 染料溶剂性质、溶液温度对激光性能的影响 56

2.1.4 固体激光染料材料 58

2.2 过渡金属离子晶体及其激光特性 62

2.3 掺钛离子激光晶体 67

2.3.1 掺钛蓝宝石的晶体结构与其物理化学性质 67

2.3.2 掺钛蓝宝石晶体能级结构与其光谱特性 68

2.3.3 Ti3＋：Al2O3的品质因数 73

2.3.4 其它掺钛激光晶体 78

2.4 掺三价铬离子激光晶体 79

2.4.1 掺铬紫翠宝石晶体（Alexandrite，Cr3＋：BeAl2O4） 80

2.4.2 掺铬六氟化物晶体（Colquiriite晶体结构） 85

2.4.3 其它掺Cr3＋晶体 90

2.5 掺四价铬离子激光晶体 92

2.5.1 掺铬镁橄榄石激光晶体（Cr4＋：Mg2SiO4） 93

2.5.2 掺铬钇铝石榴石晶体（Cr4＋：YAG） 98

2.5.3 其它掺铬离子激光晶体 103

2.6 掺其它过渡金属离子激光晶体 104

2.7 掺镧系稀土离子可调谐激光晶体 106

参考文献 109

第三章 可调谐激光器泵浦技术 114

3.1 激光泵浦技术 115

3.1.1 激光泵浦源的技术要求 116

3.1.2 激光泵浦的增益波导效应 118

3.2 闪光灯泵浦技术 128

3.2.1 快放电闪光灯的时间特性 129

3.2.2 闪光灯高功率放电的光谱特性 136

3.2.3 低感放电电路和预燃技术 139

3.2.4 快放电闪光灯的寿命 144

3.2.5 会聚器的优化设计 146

3.2.6 提高泵浦转换效率的途径 149

3.3 激光二极管泵浦技术 150

3.3.1 激光二极管特性与种类 152

3.3.2 激光二极管泵浦与耦合 158

3.3.3 激光二极管寿命和优缺点 165

参考文献 167

第四章 调谐与线宽压窄技术 169

4.1 色散型调谐和线宽压窄 170

4.1.1 棱镜变束与色散放大 170

4.1.2 多棱镜变束与色散放大 174

4.1.3 光栅调谐与线宽压窄 180

4.2 干涉型调谐和线宽压窄 186

4.2.1 法布里-珀罗干涉仪技术 186

4.2.2 短光脉冲脉宽加宽和线宽展宽 189

4.2.3 超短光脉冲实现相干滤波条件 195

4.2.4 双折射滤波器技术 197

4.3 同步调谐原理 201

4.3.1 标准具与色散元件同步调谐 202

4.3.2 多标准具同步调谐 204

4.3.3 气丈夫同步精确调谐 207

4.4 干涉仪测定波长和线宽 210

4.4.1 测定激光波长 212

4.4.2 测定激光线宽 215

参考文献 217

第五章 可调谐激光器的谐振腔 218

5.1 可调谐激光器的色散腔 218

5.1.1 色散腔的结构形式及其特性 218

5.1.2 色散腔的色散补偿 224

5.2 连续波可调谐激光器的消像散腔 228

5.2.1 三镜折叠腔与像散补偿 229

5.2.2 四镜环形腔 232

5.2.3 准连续可调激光器的腔型选择 235

5.3 可调谐多频输出腔 236

5.3.1 共增益区多频可调激光器 237

5.3.2 共增益区相关调谐原理 241

5.4 注入种子锁频腔 248

5.4.1 外注入锁频和内注入锁频 249

5.4.2 注入锁频理论 250

5.4.3 自注入锁频技术 259

5.4.4 注入锁频钛宝石可调谐激光器 263

5.5 复合腔 264

5.5.1 调频复合腔 265

5.5.2 双调Q复合腔 269

参考文献 271

6.1 增益开关技术的时间特性 273

第六章 可调谐激光器的时间特性 273

6.1.1 稳定腔增益开关激光技术 275

6.1.2 非稳腔增益开关激光技术 278

6.1.3 全固化增益开关激光技术 281

6.2 增益开关技术的理论分析 282

6.2.1 数值法分析增益开关时间特性 283

6.2.2 近似法分析增益开关时间特性 285

6.3 准CW可调谐激光器时间特性 297

6.3.1 准CW过渡金属离子激光器时间特性 298

6.3.2 准CW染料激光器时间特性 303

参考文献 308

第七章 其它相关技术 310

7.1 脉冲染料激光放大 310

7.1.1 光放大的增益 311

7.1.2 光放大的最小输入信号 312

7.1.3 染料激光放大的滤波 315

7.1.4 激光放大系统稳定性 316

7.2 固体可调谐激光放大 320

7.2.1 调Q脉冲放大技术 321

7.2.2 脉冲激光多级放大 329

7.2.3 脉冲激光多通放大 331

7.2.4 放大器的稳定性 333

7.2.5 稳态激光放大技术 334

7.3 染料激光偏振运转技术 336

7.3.1 染料激光自偏振原理 336

7.3.2 染料激光自偏振实验 340

7.4.1 混合染料能量转移原理 343

7.4 混合染料激光技术 343

7.4.2 混合染料展宽调谐范围 346

7.4.3 混合染料多频调谐特性 350

7.5 分布反馈激光技术 356

7.5.1 激光感应光栅原理 356

7.5.2 分布反馈激光器原理 357

7.5.3 分布反馈激光的数值解 360

7.5.4 可调谐DFDL的结构 364

参考文献 365

8.1 灯泵固体可调谐激光器 367

第八章 典型先进可调谐激光器 367

8.2 各种性能的掺钛蓝宝石激光器 374

8.3 全固化可调谐激光器 377

8.4 短脉冲可调谐激光器 380

8.5 固体多频激光器 394

8.6 紫外可调谐激光器 400

8.7 红外可调谐激光器 404

8.8 固体染料激光器 407

8.9 光参量激光器 412

8.10 其它可调谐激光器 414

8.10.1 半导体可调谐激光器 414

8.10.2 色心激光器 414

8.10.3 气体可调谐激光器 415

参考文献 416

附录1 激光染料 伊斯曼(Eastman)公司部分常用激光染料 419

附录2 激光染料 Exciton公司部分常用激光染料 421

附录3 常用激光染料溶剂 425