《激光原理与激光技术》共分四部分,包括激光基本原理、激光振荡理论、光学谐振腔理论、激光器的腔内技术。《激光原理与激光技术》结构安排合理,语言简练,通俗易懂,并配有大量例题和习惯,可供教学使用。《激光原理与激光技术》适合高等理工科院校应用物理专业本科生作为教材使用,也可供从事光电子技术研究的科研人员和工程技术人员参考。
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《激光原理与激光技术》由北京工业大学出版社出版。 目录
绪论
第1章 激光基本原理
1.1 光源相干性
1.2 光波模式与光子态
1.3 自发辐射、受激辐射与受激吸收
1.4 激光基本知识
1.5 激光器举例
1.6 激光特性
1.7 光学谐振腔的基本知识
习题1
第2章 辐射场与物质的相互作用
2.1 激光器的几种理论
2.2 谱线加宽与线型函数
2.3 均匀加宽
2.4 非均匀加宽
2.5 综合加宽
2.6 速率方程
习题2
第3章 介质对光的增益
3.1 小信号反转粒子数
3.2 小信号增益系数
3.3 大信号反转粒子数
3.4 大信号增益系数
3.5 发射截面与吸收截面
习题3
第4章 连续激光器的稳态工作特性
4.1 激光形成的阈值条件
4.2 模式竞争
4.3 连续激光器的输出功率
4.4 激光器的线宽极限
4.5 频率牵引现象
习题4
第5章 光学谐振腔的基本理论
5.1 光学变换矩阵
5.2 光学谐振腔的稳定性条件
5.3 谐振腔的衍射理论基础
5.4 自再现模的积分方程
习题5
第6章 平行平面腔
6.1 条形与方形镜平行平面腔
6.2 圆形镜平行平面腔
第7章 稳定球面腔
7.1 方形镜对称共焦腔
7.2 圆形镜对称共焦腔
7.3 一般稳定球面腔
习题7
第8章 高斯光束
8.1 高斯光束的特征参数
8.2 高斯光束的传输规律
8.3 高斯光束的聚焦与准直
8.4 高斯模的匹配
习题8
第9章 调Q技术
9.1 调Q原理
9.2 调Q激光器的工作特性
9.3 转镜调Q
9.4 电光调Q和声光调Q
9.5 染料调Q
习题9
第10章 锁模技术
10.1 锁模原理
10.2 锁模激光器
习题10
第11章 选频、选模和稳频技术
11.1 激光频率的选择
11.2 纵模的选择
11.3 横模的选择
11.4 稳频技术
习题答案 文摘
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来的损耗,从而降低了光纤激光器的阈值,提高了输出激光的效率。根据对输出激光特性的不同要求可选择单模光纤光栅和多模光纤光栅作为谐振腔的反射镜。单模光纤光栅具有单一的反射峰和很窄的反射半宽,对应的激光输出为单模,光束质量高,单色性好,但输出功率较低;多模光纤光栅能反射多个波长,反射半宽度较宽,对应的激光输出为多模,输出功率高,但光束质量较差。
由于光纤激光器以灵巧的半导体激光二极管作为泵源,以柔软的光纤作为波导增益介质,同时采用光纤光栅、耦合器等光纤元件,因此,无需光路机械调整,结构紧凑,便于集成。其特有的全光纤结构使器件的抗电磁干扰性强,温度膨胀系数小,在频域上应用波分复用技术及光纤传感技术可实现多波长可调谐输出,在时域上结合激光锁模技术可产生皮秒级超短光脉冲。与固体激光器和半导体激光器相比,光纤激光器以光纤作为波导介质,耦合效率高,易形成高功率密度,散热效果好,无需庞大的制冷系统,具有高转换效率,低阈值,光束质量好和窄线宽等优点。目前,光纤激光器作为光源在光通信领域已得到广泛应用,而随着大功率双层光纤激光器的出现,其应用正向着激光加工、图像显示、激光武器和生物医疗等更广阔的领域迅速扩展。光纤激光器通过掺杂不同的稀土离子和谐振腔的调节可实现波长选择且可调谐,目前已经实现了激光输出的波段范围为380~3900nm,连续输出功率达到了10kW,最大功率密度为30MW/cm2。
1.5.6 化学激光器
化学激光器是通过化学反应实现粒子数反转,从而产生受激辐射激光的。它的工作物质可以是气体或液体,但目前主要是气体,如氟化氢(HF)、氟化氘(DF)、溴化氢(HBr)、一氧化碳(CO)、氧碘(COIL)等。泵浦源为化学反应所释放的能量。这类激光器大部分以分子跃迁方式工作,也有个别激光器如氧碘是用电子跃迁方式工作的。化学激光器可以采用脉冲或连续两种工作方式,它的波长覆盖范围极广,从紫外到红外,直至微米波段。化学激光器输出功率大,目前已达数兆瓦,因此它应用于军事、材料加工、受控热核聚变反应、同位素分离等领域。化学激光器最突出的特点是不需要外界提供泵浦源、将化学能直接转换成激光能量,因此,特别适合在野外等无电源的地方工作。化学激光器的发展方向包括以数十兆瓦为目标进一步增加连续器件的输出功率以及努力提高光束质量和亮度。
| ISBN | 9787563919383 |
|---|---|
| 出版社 | 北京工业大学出版社 |
| 作者 | 俞宽新 |
| 尺寸 | 16 |