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目录 1

第一章 激光器原理 1

§1-1激光器概述 1

§1-2自发辐射、受激辐射和受激吸收 2

§1-3光谱线的宽度线型函数 5

§1-4光的受激辐射放大 9

1-4-1实现光放大的条件 9

1-4-2小信号增益系数 11

1-4-3均匀增宽工作物质的增益饱和 12

1-4-4非均匀增宽工作物质的增益饱和 14

§1-5光的自激振荡 17

§1-6光谐振腔 18

1-6-1光谐振腔的稳定性 19

1-6-2光谐振腔的谐振频率 25

1-6-3光谐振腔的横模 26

1-6-4光谐振腔的损耗 29

§1-7高斯光束 32

1-7-1基模高斯光束 32

1-7-2高斯光束的q参数 37

1-7-3高斯光束的聚焦和准直 40

1-7-4球面镜光谐振腔的计算 43

习题一 44

2-1-1均匀增宽激光器中的模竞争 46

第二章 激光器的特性 46

§2-1激光器的单模和多模振荡 46

2-1-2空间烧孔引起的多模振荡 47

2-1-3非均匀增宽激光器的多纵模振荡 48

2-1-4单纵模的选取 48

2-1-5高阶横模的抑制 50

§2-2激光器的输出功率 51

2-2-1均匀增宽单模激光器的输出功率 51

2-2-2非均匀增宽激光器的输出功率 52

§2-3脉冲激光器的特性 53

2-4-1调Q原理 56

§2-4调Q激光器 56

2-4-2调Q激光器的特性 57

§2-5锁模激光器 61

2-5-1锁模的特性 62

2-5-2锁模的方法 63

§2-6频率牵引效应 64

§2-7激光器的稳频 66

习题二 68

第三章 激光器件和发光二极管 69

§3-1气体激光器 69

3-1-1氦氖激光器 69

3-1-2氩离子激光器 72

3-1-3二氧化碳分子激光器 75

3-1-4气体激光器的特性 78

§3-2固体激光器 79

3-2-1概述 79

3-2-2固体激光器的工作物质 80

3-2-3泵浦光源和泵浦腔 82

3-2-4固体激光器的性能 84

§3-3染料激光器 85

§3-4半导体激光器 87

3-4-1粒子数反转分布的条件 88

3-4-3增益与阈值条件 90

3-4-2光学谐振腔 90

3-4-4半导体激光器的特性 91

3-4-5异质结激光器 93

§3-5发光二极管 95

3-5-1辐射复合和非辐射复合 95

3-5-2发光二极管的材料 99

3-5-3发光二极管的效率 100

3-5-4发光二极管的特性 103

3-5-5异质结发光二极管 104

习题三 105

4-1-1麦克斯韦方程组平面波 107

§4-1光辐射在晶体中的传播 107

第四章 光辐射的调制 107

4-1-2普遍的波动方程 109

4-1-3光在晶体中的传播 110

4-1-4折射率椭球 116

§4-2电光效应 117

§4-3光辐射的电光振幅调制 122

4-3-1电光振幅调制 122

4-3-2横向电光振幅调制 124

4-3-3电光法布里-珀罗调制器 125

4-3-4电光振幅调制器的调制频率和带宽 126

§4-4光辐射的电光相位调制 128

§4-5光辐射的磁光调制 130

4-5-1旋光性 130

4-5-2法拉弟效应和磁光调制 132

§4-6光辐射的声光调制 133

4-6-1弹光效应 133

4-6-2声光效应 136

4-6-3声波和光波相互作用的分析 138

4-6-4声光调制器 141

习题四 141

第五章 光辐射的频率变换——非线性光学 143

§5-1非线性光学的极化率张量 143

§5-2非线性相互作用的基本方程 147

§5-3光的二次谐波的产生 149

§5-4用高斯光束产生二次谐波 155

§5-5参量放大 157

§5-6参量振荡 159

5-6-1自洽法求解起振条件 160

5-6-2参量振荡的频率调谐 163

§5-7频率上变换 165

习题五 166

§6-1概述 168

第六章 光辐射在介质波导和光纤中的传播 168

§6-2平板波导的模式 170

§6-3对称平板波导中的导波模 173

6-3-1概述 173

6-3-2TE模式 174

6-3-3TM模式 178

§6-4非对称平板波导的导波模 179

§6-5条形介质波导的导波模 183

6-5-1概述 183

6-5-3Evmn模分析 185

6-5-4一些分析结果的讨论 187

§6-6光纤中的射线传播 189

§6-7阶跃折射率光纤中的导波模 194

6-7-1弱导近似 194

6-7-2标量近似解 195

6-7-3标量解的特征方程和标置模 198

6-7-4LP模的场分布 200

6-7-5各标量模的功率 203

§6-8阶跃折射率光纤的色散特性 205

6-8-1概述 205

6-8-2模内色散的分析 206

6-8-3有关色散的讨论 208

§6-9光纤的损耗 210

6-9-2散射损耗 211

习题六 211

第七章 光辐射探测器件 213

§7-1概述 213

7-1-1光子探测器 213

7-1-2热探测器 214

7-1-3光子探测器和热探测器的比较 215

7-1-4光辐射探测器的噪声 216

7-1-5光辐射探测器的主要特性参数 217

7-2-1半导体光电发射 219

§7-2光电倍增管 219

7-2-2实用的光电阴极 221

7-2-3负电子亲和势光电阴极 225

7-2-4光电倍增管的结构和工作原理 229

7-2-5光电倍增管的特性和参数 231

7-2-6通道式和微通道板光电倍增管 233

§7-3光电导探测器 236

7-3-1光电导效应 239

7-3-2光电导探测器的工作原理 241

7-3-3光电导探测器的特性 242

§7-4光电二极管 243

7-4-1光伏效应 243

7-4-2光电二极管的结构与特性 246

7-4-3PIN光电二极管 249

7-4-4雪崩光电二极管 251

7-4-6光伏探测器 253

7-4-5肖特基势垒光电二极管 253

§7-5热释电探测器 254

7-5-1热释电现象 255

7-5-2热释电探测器的工作特性 256

7-5-3热释电晶体材料 259

7-5-4热释电探测器的结构与性能 259

习题七 262

§8-1光辐射探测器中的噪声 264

8-1-1功率谱密度 264

8-1-2一系列随机事件的谱密度函数 266

8-1-3散粒噪声 267

8-1-4产生-复合噪声 269

8-1-5热噪声 270

8-1-61/f噪声 272

8-1-7温度噪声 273

§8-2信号起伏极限和背景起伏极限 274

8-2-1信号起伏极限 275

8-2-2背景起伏极限 276

§8-3噪声对最小可探测功率的限制 277

8-3-1噪声对视频探测法最小可探测功率的限制 277

8-3-2噪声对外差探测法最小可探测功率的限制 280

§8-4噪声对脉冲码调制系统误码率的影响 282

8-5-1窄带滤波法 284

§8-5微弱信号的检测 284

8-5-2同步累积法 286

8-5-3锁定接收法 287

8-5-4取样积分法（Boxcar法） 288

§8-6红外信息检测 290

习题八 292

第八章 光辐射探测器中的噪声 292

主要参考书目 294

6-5-2EEvmn模中各场量的关系 884

6-9-1吸收损耗 910