第1章 电磁理论 1
引言 1
复函数体系 1
电磁场能量和功率的考虑 2
各向同性介质中波的传播 5
晶体中波的传播——折射率椭球 9
琼斯计算及其在双折射晶体光学系统中的应用 13
电磁波的衍射 23
习题 25
参考文献 29
第2章 光线和光束的传播 30
引言 30
透镜波导 30
光线在反射镜面间的传播 34
在类透镜介质中的光线 35
平方律折射率介质中的波动方程 37
均匀介质中的高斯光束 38
在类透镜介质中的基模高斯光束——ABCD定律 40
在透镜波导中的高斯光束 43
在均匀介质中的高斯光束高阶模 44
在平方律折射率变化的介质中的高斯光束的高阶模 47
光波在二次型增益分布介质中的传播 50
椭圆高斯光束 51
傍轴A，B，C，D系统的衍射积分 54
习题 56
参考文献 58
第3章 光束在光纤中的传输 59
引言 59
圆柱坐标系中的波动方程 59
阶跃折射率圆波导 61
线偏振模 68
光纤中的光脉冲传输与脉冲展宽 75
群速度色散的补偿 82
空间衍射与时间色散的类比 85
硅光纤中的损耗 88
习题 89
参考文献 91
第4章 光学共振腔 93
引言 93
法布里-珀罗标准具 95
用作光谱分析仪的法布里-珀罗标准具 98
球面镜光学共振腔 101
模的稳定性判据 103
广义共振腔中的模式——自洽法 105
光共振腔中的共振频率 107
光学共振腔中的损耗 109
光学共振腔——衍射理论方法 111
模耦合 117
习题 119
参考文献 120
第5章 辐射和原子系统的相互作用 121
引言 121
原子能级之间的自发跃迁——均匀增宽和非均匀增宽 121
受激跃迁 125
吸收和放大 127
x′（v）的推导 129
x（v）的物理意义 132
均匀激光介质中的增益饱和 133
非均匀激光介质中的增益饱和 135
习题 137
参考文献 138
第6章 激光振荡理论及其在连续区和脉冲区的控制 139
引言 139
法布里-珀罗激光器 139
振荡频率 142
三能级和四能级激光器 144
激光振荡器的功率 146
激光振荡器的最佳输出耦合 148
多模激光振荡器和锁模 151
在均匀增宽激光系统中的锁模 159
脉冲宽度的测量和啁啾脉冲的收缩 164
巨脉冲（调Q）激光器 171
多普勒增宽气体激光器中的烧孔效应和兰姆凹陷 177
习题 178
参考文献 180
第7章 一些特殊的激光器系统 182
引言 182
抽运与激光器效率 182
红宝石激光器 183
掺钕钇铝石榴石（Nd3+：YAG）激光器 187
掺钕玻璃激光器 189
氦-氖（He-Ne）激光器 191
二氧化碳激光器 193
氩离子（Ar+）激光器 195
激基分子激光器 195
有机染料激光器 197
气体激光器的高压操作 201
掺铒-硅基激光器 203
习题 203
参考文献 204
第8章 二次谐波产生与参变振荡 206
引言 206
非线性极化的物理起源 206
非线性介质中波传播的公式 213
光的二次谐波产生 215
激光共振腔内的二次谐波产生 223
二次谐波产生的光子模型 226
参变放大 227
参变放大的相位匹配 232
参变振荡 233
参变振荡的频率调谐 236
光参变振荡器中的输出功率和抽运饱和 237
频率上转换 238
准相位匹配 241
习题 244
参考文献 245
第9章 激光光束的电光调制 248
引言 248
电光效应 248
电光相位延迟 259
电光振幅调制 261
光的相位调制 263
横向电光调制器 265
高频调制的考虑 265
光束的电光偏转 268
电光调制——耦合波分析 270
相位调制 273
习题 278
参考文献 280
第10章 光产生和光探测中的噪声 281
引言 281
噪声功率引起的限制 281
噪声——基本定义和定理 284
一列随机发生的事件的谱密度函数 286
散粒噪声 287
热噪声（约翰逊噪声） 289
激光振荡器中的自发辐射噪声 293
激光线宽的相矢量推导 296
相干与干涉 302
二进制脉码调制系统中的误码率 307
习题 309
参考文献 310
第11章 光辐射的探测 312
引言 312
光激励跃迁速率 312
光电倍增管 313
光电倍增管中的噪声机制 315
光电倍增管的外差探测 318
光电导探测器 320
p-n结 326
半导体光电二极管 329
雪崩光电二极管 337
激光器的功率涨落噪声 339
红外成像和本底受限探测 343
光纤线路中的光放大 348
习题 355
参考文献 357
第12章 光和声的相互作用 359
引言 359
声波对光的散射 359
声波对光产生的布拉格衍射的粒子图像 361
声波对光产生的布拉格衍射的分析 362
声光偏转 368
习题 369
参考文献 370
第13章 光学电介质波导——周期性波导中的模传播和模耦合 372
引言 372
波导模——一般性的讨论 372
非对称平板波导中的TE模和TM模 378
耦合模的微扰理论 380
周期性波导 382
耦合模的解 386
用作光滤波器与反射器的周期性波导——周期性光纤 388
电介质波导中的电光调制和模式耦合 390
定向耦合 395
耦合波导系统的本征模（超模） 398
激光器阵列 402
习题 408
参考文献 409
第14章 全息术和光学数据存储 411
引言 411
全息术的数学基础 411
体积全息图的耦合波分析 414
习题 422
参考文献 423
第15章 半导体激光器——理论及应用 424
引言 424
半导体物理基础知识 424
半导体（激光器）介质内的增益和吸收 429
GaAs／Ga1-xAlxAs激光器 433
一些实际的激光器结构 438
半导体激光器的直流调制 442
电流调制半导体激光器中的增益抑制和频率啁啾 446
集成光电子学 453
习题 456
参考文献 457
第16章 先进半导体激光器——量子阱激光器、分布反馈激光器和垂直腔表面发射激光器 460
引言 460
量子阱内的载流子（高级选题） 460
量子阱激光器的增益 464
分布反馈激光器 469
垂直腔表面发射半导体激光器 479
习题 485
参考文献 485
第17章 相位共轭光学的理论与应用 487
背景知识介绍 487
畸变校正定理 487
相位共轭波的产生 488
相位共轭光学的耦合模公式 490
一些相位共轭的实验 495
具有相位共轭反射镜的光学共振腔 495
相位共轭光共振腔的ABCD定律 497
激光共振腔内的动态畸变校正 499
相位共轭光学的全息模拟 501
畸变介质的成像 502
应用四波混频的图像处理 504
光纤色散补偿 507
习题 507
参考文献 507
第18章 光折变介质中的双光束耦合和相位共轭 510
引言 510
固定光栅中的双光束耦合 510
光折变效应——双光束耦合 512
光折变自抽运相位共轭 522
光折变振荡器的应用 523
习题 527
参考文献 528
第19章 光孤子 530
引言 530
孤子的数学描绘 530
习题 535
参考文献 536
第20章 量子光学、量子噪声和压缩态的经典处理 538
引言 538
量子不确定度趋于经典形式 538
光场的压缩态 544
参考文献 551
附录A克拉默斯-克勒尼希（Kramers-Kronig）关系 552
附录B立方43m晶体中的电光效应 554
附录C行波激光放大器中的噪声 557
附录D利用薄透镜实现相干电磁场的变换 560
索引 562