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目录 1

第一章 光辐射的基本理论知识 1

第一节 光辐射理论的发展简史 1

第二节 光的经典电磁理论 3

§2-1电磁场的基本方程 4

§2-2单色平面电磁波的基本性质 5

§2-3一般电磁场表现为单色平面波的迭加 8

第三节 光的光子理论（光子统计学初步） 10

§3-1光子的基本性质 11

§3-2光子的状态和光子简并度 11

§3-3光子系统的熵和热平衡辐射分布 14

§3-4光子系统的起伏 17

第四节 光辐射的量子电动力学理论 18

§4-1电磁场的量子化描述 19

§4-2电磁场与原子体系的相互作用 21

§4-3原子的发射和吸收跃迁几率 23

§4-4原子光辐射的谱线宽度和加宽机制 26

第二章 光学共振腔（几何光学和干涉仪理论） 30

第一节 光学共振腔和波型（模）——引述 30

第二节 平行平面腔 33

§2-1共振波型的频谱结构 33

§2-2共振波型的损耗率 37

§2-3共振腔内总振荡波型数 39

§2-4共振腔偏离理想情况的影响 40

第三节 共焦球面腔 43

§3-1共焦和近共焦腔的共振频谱结构 44

§3-2共焦和近共焦腔内总振荡波型数 47

§3-3共焦和近共焦球面腔特性讨论 50

第四节 一般稳定球面共振腔 52

§4-1一般球面腔内光束多次往返坐标转换的矩阵表示 52

§4-2一般球面腔的稳定条件和共振光束特性 54

§4-3一般稳定球面腔内共振光束的光斑尺寸和发散角 58

§4-4一般稳定球面腔内总振荡波型数 62

第五节 回形稳定球面共振腔 64

第六节 非稳定共振腔 68

§6-1非稳腔的种类和一般特点 69

§6-2双凸和平凸型非稳腔 70

§6-3望远镜（非对称共焦）型非稳腔 75

§6-4非稳腔的输出远近场图样和共振频谱结构 77

第七节 波型限制技术和特种共振腔 79

§7-1波型限制技术概述 79

§7-2对空间（横向）波型的限制技术 82

§7-3对振荡频率（纵波型）的限制技术 88

第三章 光学共振腔（衍射理论） 95

第一节 共振腔衍射理论概述 95

第二节 平行平面腔 99

§2-1场的自洽积分方程和数值解分析 99

§2-2衍射场的波导理论和近似解析解分析 105

第三节 共焦球面腔 113

§3-1方形镜共焦腔 113

§3-2非对称方形镜共焦腔 120

§3-3圆形镜共焦腔 122

第四节 一般稳定球面腔 123

§4-1场的自洽积分方程和它的解 123

§4-2共振模的场分布、损耗和频谱特性 126

§4-3共振模的行波场特性 131

第五节 非稳定共振腔 133

§5-1场的自洽积分方程 133

§5-2共振模特性的准几何光学近似分析 134

§5-3共振模特性的数值解分析 137

第六节 稳定球面腔共振模场的传输与匹配 140

§6-1共振模的传输 140

§6-2共振模的耦合和匹配 142

第七节 有耦合孔之共振腔 147

第四章 激光振荡的速率方程理论 155

第一节 单波型振荡的阈值条件 155

第二节 多波型振荡的阈值条件 158

第三节 三能级系统的速率方程和稳态解 161

第四节 四能级系统的速率方程和稳态解 164

第五节 “弛豫”振荡效应 167

第五章 激光振荡的半经典理论 172

第一节 密度矩阵的基本知识 172

第二节 激光电磁场的振荡方程 175

第三节 介质的密度矩阵方程和宏观电极化效应 178

第四节 密度矩阵方程的一阶解及其与速率方程之关系 182

第五节 运动原子的密度矩阵及一阶解理论 185

第六节 运动原子的三阶解理论（单模情况） 190

第七节 运动原子的三阶解理论（多模情况） 195

第八节 腔内相位调制激光振荡器 200

第九节 行波腔的激光振荡 203

第六章 激光Q突变和激光放大 207

第一节 激光Q突变技术概述 207

§1-1Q突变技术的发展 207

§1-2Q突变概念的提出 208

§1-3实现Q突变技术采用的方法 209

§2-1速率方程及求解 210

第二节 Q突变的基本理论 210

§2-2巨脉冲的峰值功率、能量和脉冲宽度 211

§2-3参量△ni/△nt 213

第三节 转镜开关 214

§3-1转镜的开关时间 214

§3-2脉冲建立时间 215

§3-3单脉冲条件 216

§4-1染料开关的工作原理 217

第四节 染料开关 217

§4-2开关效率 219

§4-3单个脉冲产生的条件 220

§4-4选择染料作为开关的标准 221

§4-5巨脉冲动力学 222

第五节 锁模激光器 226

§5-1超短光脉冲的产生 226

§5-2自锁模的相位关系 227

§5-3相位自锁的条件 231

§6-1激光放大器的特点 235

第六节 脉冲激光放大器 235

§6-2脉冲放大器的速率方程及求解 236

§6-3小信号增益和增益饱和 238

§6-4脉冲宽度变窄 240

§6-5损耗对脉冲放大器输出能量的影响 241

第七节 连续波激光放大器 243

§7-1具有损耗的放大器的稳态增益 243

§7-2具有烧孔效应和交叉弛豫的放大器的稳态增益：工窄带入射信号 244

§7-3具有烧孔效应和交叉弛豫的放大器的稳态增益：Ⅱ宽带入射信号 249

§7-4光谱烧孔效应和交叉弛豫对具有损耗的放大器的稳态增益饱和的影响 250

第八节 超短脉冲激光放大器 253

§8-1相干作用的基本方程 253

§8-2π脉冲和2π脉冲 255

§8-3稳定脉冲的形状和放大谱线的自加宽 258

§8-4超短脉冲的自透明 260

第一节 强光波在非线性介质中相互作用的理论基础 264

§1-1光学介质的非线性电极化效应 264

第七章 强光光学效应 264

§1-2非线性电极化效应的量子力学理论 265

§1-3非线性介质内强光相互作用的耦合波方程 271

第二节 二次光学谐波效应 273

§2-1二次光学谐波的基本理论 273

§2-2产生光学二次谐波的工作物质和实验技术 277

第三节 光学混频与光学参量效应 282

§3-1光学混频（和频与差频）效应 282

§3-2光学参量放大和振荡效应 283

第四节 受激拉曼散射效应 291

§4-1普通和受激拉曼散射现象描述 291

§4-2受激拉曼散射效应的量子理论 293

§4-3受激拉曼散射的实验研究 299

第五节 受激布里渊散射效应 302

§5-1受激布里渊散射现象描述 302

§5-2受激布里渊散射的基本理论 305

§5-3受激布里渊散射的实验研究 311