第一章 固体离子激光器 1
1.引论 1
2.激光器原理 2
3.离子的激光性质 7
3.1.稀土元素 7
3.2.锕系元素 23
3.3.过渡金属元素 24
4.几种固体激光器 31
4.1.红宝石激光器 31
4.2.钕玻璃激光器 37
4.3.掺钕钇铝石榴石激光器(Nd:YA1G) 42
5.有关固体激光器的几个附表 48
参考文献 51
第二章 固体激光器的设计 61
1.引论 61
2.一般考虑 61
3.非均匀抽运的激光参量 63
4.激光棒对抽运光的折射和吸收 67
4.1.非吸收性激光棒的折射效应 67
4.2.激光棒内的吸收 69
4.3.闪光灯的浸没 73
4.4.表面粗糙的激光棒 73
5.抽运系统 74
5.1.“白盒”系统 74
5.2.焦线照射的单椭圆柱形聚光器 76
5.3.焦线照射的多重椭圆柱形聚光器 78
5.4.非焦线照射的椭圆柱形聚光器 80
5.5.圆柱形聚光器 81
5.6.旋转椭球形非焦点抽运系统 82
5.7.圆球型抽运系统 84
5.8.其他抽运系统 85
6.抽运光光源 87
7.固体激光器的几项特殊工艺 91
8.固体激光器的设计举例 92
参考文献 99
第三章 固体激光技术 102
1.Q开关激光器 102
1.1.电光快门 103
1.2.机械快门 103
1.3.利用可饱和染料的快门 104
1.4.Q开关理论 105
2.选模 113
3.锁模 116
4.微微秒脉冲的测量 130
5.微微秒脉冲的特性 137
参考文献 139
第四章 原子、分子和离子气体激光器 144
1.引论 144
2.激发机理 146
2.1.用带电粒子直接激发 148
2.2.通过共振或近共振能量转移引起的激发 152
2.3.气动过程引起的激发 157
2.4.化学过程引起的激发 159
2.5.彭宁效应引起的激发 161
3.反转机理 165
3.1.激光器增益和振荡条件的计算(初等模型) 165
3.2.相对于基态的反转:基本的三能级激光器 166
3.3.两个受激态之间的反转 168
3.4.部分反转 169
4.几种振荡系统 179
4.1.氦-氖原子系统 179
4.2.二氧化碳分子系统 182
4.3.氦-镉离子系统 192
4.4.分子氢系统 196
5.气体介质中的谱线展宽机理 197
5.1.多普勒展宽 198
5.2.相互作用展宽 199
5.3.多普勒展宽和相互作用展宽的组合 200
6.基本测量 201
6.1.分子寿命的测量 202
6.2.分子能量转移速率 204
6.3.高分辨率光谱学测量 206
6.4.精密的绝对频率测量 212
7.结论 216
参考文献 218
第五章 气体激光器的设计 222
1.引论 222
2.最佳输出功率和单横模运转 223
2.1.最佳输出透射率和损耗效应 223
2.2.获得TEM00模式的方法 230
3.激光谐振腔的构造 232
3.1.机械设计考虑 232
3.2.布儒斯特窗和反射镜的选择 235
3.3.内反射镜管 237
3.4.棱镜和光栅 237
4.直流(连续工作)等离子体管的设计 239
4.1.直流气体放电特性和电源 239
4.2.阴极和阳极 241
4.3.噪声 243
4.4.电泳 244
4.5.气体的抽运 244
4.6.等离子体管结构 245
5.放电参量和激光参量之间的关系 247
6.几类具体的气体激光器 250
6.1.引言 250
6.2.氦-氖激光器 251
6.3.氦-镉和其它金属蒸汽离子激光器 252
6.4.惰性气体离子激光器 253
6.5.二氧化碳和其它远红外激光器 254
7.射频放电 255
7.1.引言 255
7.2.电容放电 255
7.3.电感放电 258
8.脉冲气体激光器 258
8.1.脉冲电路 258
8.2.脉冲氩激光器 259
8.3.脉冲空心阴极汞激光器 260
8.4.脉冲氮激光器 261
参考文献 262
第六章 气体激光技术 264
1.引论 264
2.气体激光器的模式 266
3.纵模锁定技术 268
3.1.内调制 270
3.2.自锁 289
3.3.饱和吸收体 295
3.4.其它方法 300
4.Q开关和倾腔输出 301
4.1.转镜Q开关 302
4.2.无功Q开关 305
4.3.无源(饱和吸收体)Q开关 307
4.4.光闸Q开关 310
4.5.倾腔输出 312
5.横模锁定技术 313
5.1.扫描光束输出 315
5.2.脉冲扫描光束输出 319
5.3.横模锁定的其它结果 320
6.单频激光器 321
6.1.超模激光器 321
6.2.选频耦合 324
6.3.干涉量度技术 327
6.4.吸收法选模 334
6.5.其它单频技术 335
7.稳频 336
7.1.激光器的频率不稳定性 337
7.2.无源稳定的激光器 338
7.3.原子谐振伺服控制激光器 339
7.4.非原子基准伺服控制激光器 351
7.5.双反馈系统 353
7.6.用时标锁定激光器 354
结束语 355
参考文献 356
第七章 液体激光器 362
1.引论 362
2.无机和金属-有机化合物体系 363
2.1.SeOCI2或POCI3中的钕 363
2.2.稀土螯合物 365
3.有机体系 366
3.1.具有共轭双键的有机化合物(染料)的光谱性质 366
3.2.染料激光器的振荡条件 382
3.3.利用基态不稳定的样品的抽运 392
4.实验结果 397
4.1.一般的设计考虑 397
4.2.光谱 406
4.3.染料激光器的波长选择方法 409
4.4.时间行为 416
4.5.染料激光器的锁模 423
参考文献 431
第八章 半导体激光器理论 436
1.引论 436
2.结构、激发和阈 438
3.态密度 441
4.局部增益系数 444
5.其它方面的理论 451
参考文献 452
第九章 半导体激光器器件 455
1.引论 455
2.激发技术 456
2.1.电子束抽运的激光器 457
2.2.光抽运的激光器 461
2.3.碰撞电离激发 464
2.4.正向偏置p-n结(注入式激光器) 464
3.激光二极管的主要结构 468
3.1.同质结激光器 468
3.2.单异质结“紧密限制”(SH-CC)激光器 469
3.3.双异质结(DH)激光器 470
3.4.大光腔(LO0)激光器 471
4.激光二极管工艺 472
4.1.扩散同质结激光器 472
4.2.气相外延(VPE)技术 472
4.3.液相外延(LPE)技术 473
4.4.激光二极管的构造 476
4.5.晶体缺陷对激光器特性的影响 478
4.6.激光二极管的热性能 479
5.光波在激光二极管内的传播 480
5.1.介电常数在垂直结面方向上的变化 481
5.2.纵模(法布里-珀罗腔) 484
5.3.光波在三层波导内的传播 484
5.4.激光二极管的内吸收 488
5.5.高级横模 491
5.6.远场辐射图样 496
6.激光二极管的性能 497
6.1.一般关系 497
6.2.吸收系数——理论与实验的比较 503
6.3.阈电流密度——理论与实验的比较 504
6.4.功率输出和转换效率(脉冲和连续工作) 510
7.激光二极管的可靠性 512
7.1.突然退化 512
7.2.逐渐退化 514
8.各种材料的激光二极管 516
8.1.Ga(AsP)和(AIGa)As 516
8.2.硫化物Pb-sn 518
9.结论 520
参考文献 520