目录 1
第一篇 气体激光器 1
概述 1
§1.0-1气体激光器的概况 1
§1.0-2气体放电的基本知识 2
一、气体放电的方式 2
二、气体放电的相似定律 5
三、气体放电中粒子的碰撞和激发 6
第一章 原子激光器 8
§1.1-1氦－氖激光器的结构 8
§1.1-2氦－氖激光器的工作原理 10
一、氦－氖激光器的能级图 10
二、氦－氖激光器的激发机理 11
三、增益系数 12
§1.1-3氦－氖激光器的输出特性 15
一、输出功率 15
二、激光束的发散角 21
三、激光频率特性和稳频 22
第二章 分子激光器 29
§1.2-1二氧化碳激光器的工作原理 29
一、CO2分子能级简图 29
二、建立激光能级间粒子数反转过程 31
三、量子效率与能量转换效率 35
四、输出光谱 36
§1.2-2纵向放电激励的封离型CO2激光器 37
一、器件结构 37
二、输出功率及其影响因素 39
一、横向激励的高气压CO2激光器 42
§1.2-3其他类型的CO2激光器 42
二、波导CO2激光器 45
§1.2-4氮分子激光器 46
一、工作原理 47
二、器件结构与激励方法 47
§1.2-5准分子激光器 49
第三章 离子激光器 51
§1.3-1氩离子激光器 51
一、激发机理 51
二、器件结构 52
三、工作特性 53
§1.3-2氦－镉激光器 55
二、固体激光器的的工作过程 58
一、固体激光器的基本构造 58
§2.1-1概述 58
第一章 一般固体激光器 58
第二篇 固体激光器 58
三、固体激光器的能量转换环节 59
§2.1-2固体工作物质 59
一、红宝石晶体 59
二、掺钕钇铝石榴石晶体 63
三、钕玻璃 65
四、其他固体工作物质 66
五、激光棒的几何尺寸和加工要求 67
§2.1-3泵浦光源 68
一、主要泵浦光源及其结构 68
二、泵灯的特性 69
三、泵灯的放电回路和触发电路 72
一、聚光器的类型 77
§2.1-4聚光器 77
二、聚光器的材料和反射表面 80
§2.1-5冷却和滤光 80
一、冷却 80
二、滤光 82
§2.1-6固体激光器的输出特性 83
一、阈值 83
二、输出特性 85
第二章 调Q脉冲固体激光器 88
§2.2-1概述 88
一、调Q的意义 88
二、调Q的原理 88
一、速率方程 89
§2.2-2调Q激光器的基本理论 89
三、调Q的方法 89
二、输出峰值功率 90
三、输出能量 91
四、巨脉冲的时间特性 91
五、多脉冲问题 92
§2.2-3机械转镜调Q激光器 93
一、工作原理 93
二、最佳转速 95
三、加速原理 98
§2.2-4电光晶体调Q激光器 99
一、调Q原理 99
二、带起偏器的电光Q开关 102
三、双折射偏离法电光Q开关 103
四、单块双45°电光Q开关 105
一、声光效应 107
§2.2-5声光调Q激光器 107
二、声光调Q激光器的工作原理 108
§2.2-6可饱和吸收染料调Q激光器 111
一、基本原理 112
二、染料选择 113
三、输出特性 114
第三篇 液体激光器 116
第一章 染料激光器 116
§3.1-1染料的激光机理 117
一、染料的结构和能级 117
二、染料的吸收和发射 119
三、染料激光的工作条件 120
四、染料的溶剂 120
一、连续波染料激光器的结构 121
§3.1-2连续波染料激光器 121
二、连续波染料激光器的调谐 123
§3.1-3脉冲染料激光器 127
一、脉冲染料激光器的速率方程 127
二、激光泵浦的脉冲染料激光器 127
三、闪光灯泵浦的脉冲染料激光器 134
第二章 无机液体激光器 136
§3.2-1激光机理 136
一、Nd3+:POCl3+SnCl4+P2O3C14无机液体激光器 136
二、Nd3+:SeOCl2+SnCl4无机液体激光器 136
§3.2-2无机液体激光器的结构和优缺点 136
第四篇 半导体激光器 139
第一章 有关半导体的基本知识 139
§4.1-1半导体能带的基本概念 139
一、能带概念 139
三、杂质能级 140
二、价带导带和空穴 140
§4.1-2载流子的统计分布 141
一、电子和空穴的统计分布 141
二、直接跃迁和间接跃迁 143
§4.1-3半导体p-n结的能带结构 144
一、平衡态P-n结的能带结构 144
二、加正向电压P-n结的能带结构 145
第二章 注入式同质结半导体激光器 147
§4.2-1注入式同质结半导体激光器的基本结构 147
一、注入式同质结半导体激光器 147
二、同质结半导体GaAs激光器的结构 147
§4.2-2注入式同质结半导体激光器的原理 148
一、半导体的粒子数反转分布条件 148
二、半导体激光器的阈值条件 151
第三章 异质结半导体激光器 154
§4.3-1异质结半导体激光器的一般介绍 154
一、异质结的结构 154
二、异质结的能带 155
§4.3-2单异质结（SH）激光器 155
一、单异质结（SH）的工作机理 155
二、单异质结（SH）器件的阈值条件及特点 156
§4.3-3双异质结（DH）激光器 156
一、双异质结（DH）器件的结构 157
二、双异质结（DH）器件的能带 158
三、双异质结（DH）激光器的粒子数反转和阈值条件 158
四、双异质结（DH）的阈值电流密度 159
一、输出功率 160
二、转换效率 160
第四章 半导体激光器的输出特性 160
§4.4-1半导体激光器的输出功率和转换效率 160
§4.4-2半导体激光器的激光模式 162
一、谐振频率 162
二、纵模特性 163
三、横模特性 165
§4.4-3半导体激光束的发散角 167
一、发散角的特点 167
二、发散角的估算 167
§4.4-4半导体激光器的时间响应特性 168
一、时间响应的概念 168
二、响应时间的估算 168
第一章 自由电子激光器 170
§5.1-1自由电子激光器的工作原理 170
第五篇 自由电子激光器与化学激光器 170
§5.1-2自由电子激光器的调频方式 172
第二章 化学激光器 174
§5.2-1氟化氢（HF）化学激光器 174
一、HF建立粒子数反转和受激发光原理 174
二、引发方式 175
§5.2-2碘原子激光器 176
第六篇 激光技术基础 178
第一章 激光的调制技术 178
§6.1-1概述 178
一、调制的基本概念 178
二、调制的形式 179
§6.1-2电光调制 182
一、纵向电光调制 183
二、横向电光调制 187
一、声光效应 189
§6.1-3声光调制 189
二、声光衍射 191
三、声光调制的工作原理 196
第二章 激光的锁模技术 199
§6.2-1概述 199
§6.2-2多模激光器的输出特性 199
一、激光器的纵模及其特性 199
二、多模激光器的输出光强特性 200
§6.2-3多模激光器的模式锁定特性 201
一、锁模脉冲特性的产生 201
二、多纵模位相锁定的数学分析 203
§6.2-4锁模原理及其方法 207
一、内调制锁模 207
二、饱和吸收染料锁模 210
三、对撞锁模 213
第三章 激光的放大技术 215
§6.3-1概述 215
一、激光放大的意义 215
二、激光的行波放大 215
三、其他类型激光放大 216
四、脉冲放大的分类 217
§6.3-2脉冲激光放大器的基本理论 217
一、脉冲放大器的速率方程 217
二、矩形脉冲的放大 219
三、激光放大的特性 221
§6.3-3激光放大的技术问题 221
一、工作物质参数的选择 221
§6.4-1概述 221
三、级间去耦 222
二、光束截面匹配 222
四、光泵点燃时间的匹配 223
第四章 激光的模式选择技术 224
一、模式选择的类型 224
二、模式的选择及其意义 224
§6.4-2横模选择技术 225
一、基本理论 225
二、腔参数g、N选择法 226
三、腔内插入小孔光栏法 227
四、腔内插入望远镜法 227
§6.4-3纵模选择技术 228
一、短腔法 228
二、法布里－珀罗标准具法 229
三、复合腔选纵模 231
第五章 激光的倍频技术 233
§6.5-1概述 233
一、线性光学与非线性光学 233
二、非线性光学的发展 233
三、激光的倍频技术及其应用 233
§6.5-2光学介质的非线性极化 234
一、介质的极化与极化波 234
二、光学二次非线性效应 236
三、二次非线性极化系数 237
§6.5-3倍频技术 239
一、倍频效率 239
二、位相匹配（PM条件） 240
三、几种性能优良的新倍频晶体 243
四、倍频激光器 244