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目录 1

第1章　绪论 1

1.1　高能激光系统概述 1

1.2　高能激光器 3

1.3　高能激光系统构成 6

1.4　国外高能激光系统研究概况 7

参考文献 9

第2章　光的传输理论 11

2.1　光的电磁理论基础 11

2.1.1　麦克斯韦电磁场方程组 11

2.1.2　球面波和平面波 12

2.2　高斯光束 14

2.2.1　基模高斯光束的传输 14

2.2.2　基模高斯光束的基本特性 16

2.2.3　高阶高斯光束 18

2.3.1　线性系统的光传输 21

2.3　衍射极限 21

2.3.2　衍射理论 22

2.3.3　光束的透镜变换 25

2.3.4　平面波的衍射极限 26

参考文献 37

第3章　光束质量与亮度 39

3.1　激光特征参数及其测量方法 39

3.2.1　光束质量因子β 42

3.2　光束质量评价因子 42

3.2.2　环围功率比 45

3.2.3　斯特列尔比 45

3.2.4　M2因子 48

3.2.5　各光束质量评价方法的比较 50

3.2.6　近场光强不均匀性对光束质量的影响 50

3.3　激光束亮度 58

参考文献 59

4.1　概述 61

第4章　高能激光器 61

4.2.1 CO2激光器原理 63

4.2 CO2激光器 63

4.2.2　气动CO2激光器结构 65

4.3　HF/DF化学激光器 66

4.3.1　HF/DF激光器原理 66

4.3.2　连续波HF/DF激光器结构 67

4.3.3　HF泛频激光器 70

4.4　氧碘化学激光器 74

4.4.1　氧碘化学激光器原理 74

4.4.2　O2（1△）发生器 76

4.4.3　氧碘混合喷嘴 81

4.4.4　激光腔 82

4.4.5　压力恢复系统 83

4.4.6　氧碘化学激光器的效率 85

4.4.7　新体系碘化学激光器 88

4.5.1　二极管泵浦固体激光器概述 91

4.5　二极管泵浦固体激光器 91

4.5.2　激光介质及其几何构型 92

4.5.3　泵浦耦合方式 97

4.5.4　激光功率的定标放大 100

4.5.5　热管理 101

4.5.6　二极管泵浦固体激光器的效率 105

4.6　自由电子激光器 106

参考文献 109

第5章　激光大气传输 114

5.1　大气层结构 114

5.2　大气衰减 116

5.2.1　大气组成 117

5.2.2　大气吸收 118

5.2.3　大气散射 119

5.2.4　大气透过率 122

5.2.5　能见距 123

5.3　大气折射 126

5.4　大气湍流效应 127

5.4.1　大气湍流特性 128

5.4.2　大气湍流的激光传输效应 135

5.5　大气热晕效应 143

5.5.1　热晕效应简介 143

5.5.2　热晕效应的简化计算模型 145

5.5.3　热晕效应的基本方程与数值计算方法 147

5.5.4　大气热晕效应的抑制和补偿 148

5.6　受激喇曼散射 150

5.7　大气击穿 152

参考文献 153

第6章　光束控制系统 155

6.1　概述 155

6.2.1　基本概念的定义 157

6.2　捕获、跟踪、瞄准的基本概念和工作过程 157

6.2.2　跟踪系统工作过程 159

6.2.3　瞄准偏置 161

6.3　提高捕获、跟踪和瞄准系统性能的途径 164

6.3.1　探测系统的设计 164

6.3.2　光谱滤波技术 167

6.3.3　成像跟踪算法 169

6.3.4　主动照明技术 179

6.3.5 目标跟踪的多传感器信息融合 185

6.4　强光发射系统中的光学器件 186

6.4.1　大口径反射镜 186

6.4.2　相控阵 187

6.4.3　光学器件面形误差 188

6.4.4　镀膜 204

参考文献 205

第7章　自适应光学 208

7.1.1　波前传感器 209

7.1　校正式自适应光学系统 209

7.1.2　波前校正器 211

7.1.3　波前处理与控制系统 212

7.2　人造信标 215

7.2.1　钠层后向共振散射信标 215

7.2.2　后向瑞利散射信标 217

7.2.3　人造信标的物理问题 218

7.3　实际自适应光学系统的校正能力 228

7.3.1　相位校正残差的Zernike多项式描述 229

7.3.2　实际自适应光学系统的相位校正残差 230

参考文献 234

第8章　高能激光诊断技术 238

8.1　概述 238

8.2　高能激光能量和功率的直接测量技术 239

8.2.1　球形量热计 240

8.2.2　热交换量热计 241

8.2.3　神光Ⅱ全吸收激光能量计 242

8.3.1　部分透射／反射式取样技术 244

8.3　光束取样技术 244

8.3.2　漫反射屏取样技术 245

8.3.3　小孔光栅取样技术 245

8.3.4　反射光栅取样技术 246

8.4　高能激光强度分布测量技术 247

8.4.1　狭缝扫描法 247

8.4.2　刀口扫描法 248

8.4.4　可变光阑法 249

8.4.3　针孔扫描法 249

8.4.5　转筒扫描法 250

8.4.6　探针扫描法 251

8.4.7　感光法 252

8.4.8　烧蚀法 253

8.4.9　阵列探测法 254

8.5　高能激光系统参数综合测试 264

参考文献 266