激光原理与技术PDF电子书下载

第1章 激光基础——爱因斯坦系数关系 2

1.1.2 光子态 3

1.1.3 光波模与光子态的相干性 4

1.1.4 光子简并度？ 5

1.2 电子学载波技术的迷茫 6

1.2.1 载波和噪声波 6

1.2.2 电磁载波技术 7

1.2.3 太赫兹波鸿沟 8

1.2.4 光频载波的迷茫 8

1.3 爱因斯坦关系——自发辐射和受激辐射 9

1.3.1 普朗克黑体辐射公式 9

1.3.2 自发辐射、受激辐射与辐射的受激吸收 11

1.3.3 爱因斯坦关系 13

1.3.4 爱因斯坦微分关系 14

1.4 光的受激辐射放大与振荡——激光器运转的阈值和稳定条件 15

1.4.1 爱因斯坦关系的意义 15

1.4.2 粒子数反转和光的受激放大 18

1.4.3 增益饱和与自激振荡 20

1.4.4 激光器的构成及阈值条件 21

1.5 激光特性和课程体系 23

1.5.1 激光特性 23

1.5.2 课程体系 27

习题与思考题1 27

第2章 激光谐振腔和高斯光束 29

2.1 光腔的损耗及损耗描述 31

2.1.1 光腔损耗 31

2.1.2 光腔损耗计算举例 35

2.2 共轴球面腔的光线传输矩阵理论 37

2.2.1 光线传输矩阵 38

2.2.2 光腔稳定条件 41

2.2.3 本征光束 46

2.3 对称共焦腔的自再现模行波场 54

2.3.1 开腔模概念 54

2.3.2 Fox和Li的开腔模迭代求解方法 57

2.3.3 自再现模本征积分方程 61

2.3.4 对称共焦腔镜面上自再现模光场分布 62

2.3.5 行波场——高斯光束 73

2.4 一般稳定腔的高斯光束 79

2.4.1 对称共焦腔完整的行波高斯光束小结 80

2.4.2 一般稳定腔与对称共焦腔的等效性 81

2.4.3 一般稳定腔高斯光束参量（行波场） 83

2.5 高斯光束的传输与变换 87

2.5.1 高斯光束的传输规律（TEM00） 87

2.5.2 高斯光束的透镜变换、会聚和准直 89

2.5.3 高斯光束的衍射倍率因子M2 97

习题与思考题2 98

第3章 激光工作物质的增益 101

3.1 经典理论 103

3.1.1 电偶极子近似模型 103

3.1.2 受激吸收和色散现象的麦克斯韦理论 107

3.2 谱线加宽机制及加宽线型 111

3.2.1 均匀加宽 112

3.2.2 非均匀加宽 117

3.2.3 综合加宽 121

3.3 激光器速率方程 127

3.3.1 单模速率方程 127

3.3.2 多模振荡速率方程 134

3.4 激光介质增益及增益饱和（模式竞争） 135

3.4.1 均匀加宽介质 136

3.4.2 非均匀加宽介质 139

3.4.3 综合加宽介质 143

3.5 光放大概念分析 144

习题与思考题3 146

第4章 激光器稳态振荡特性 149

4.1 振荡阈值条件 149

4.2 阈值特性 151

4.3 激光器稳态输出特性 154

4.3.1 均匀加宽激光器的模式竞争 154

4.3.2 空间烧孔 155

4.3.3 非均匀加宽激光器的多纵模振荡 155

4.3.4 输出功率及最佳耦合 156

4.4 定态激光器频率特性 159

4.5 定态激光器极限线宽 161

习题与思考题4 163

第5章 典型激光器与技术 167

5.1 气体激光器 167

5.1.1 He-Ne激光器 167

5.1.2 CO2激光器 169

5.2 半导体激光器 169

5.2.1 反转原理 170

5.2.2 典型半导体激光器 173

5.3 固体激光器 181

5.3.1 红宝石激光器、钕激光器 182

5.3.2 可调谐固体激光器 184

5.3.3 激光二极管泵浦的固体激光器（DPSSL） 186

5.3.4 光纤激光器 186

5.4 调Q激光器 187

5.4.1 Q调制原理 187

5.4.2 调Q技术 188

5.4.3 腔倒空技术 190

5.4.4 调Q激光器特性 190

5.5 锁模激光器 192

5.5.1 锁模原理 192

5.5.2 锁模技术 192

5.6 稳频激光器 193

5.6.1 稳频原理 193

5.6.2 稳频的主要方法 194

5.7 激光放大器 196

5.7.1 激光放大理论 196

5.7.2 激光放大的主要方法 197

5.7.3 光纤放大器 197

5.8 单模激光器 199

5.8.1 单纵模激光器 199

5.8.2 基横模激光器 201

习题与思考题5 202

附录A 激光参数的定义和测试方法 205

A.1 激光光斑宽度和光斑直径 205

A.2 激光光束发散角测量 207

A.3 激光光束质量测量 208

附录B 常用物理常数、常量和常用符号表 211

参考文献 215