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绪言 1

第1章 激光概论 3

1.1 准备知识 3

1.1.1 光的波粒二象性 3

1.1.2 光的电磁波理论 4

1.1.3 电磁波谱 6

1.2 光的能量及量度物理量 7

1.2.1 光的能量 7

1.2.2 光的辐射度量 8

1.2.3 光度学量 11

1.3 激光的特性及应用 13

1.3.1 激光的方向性和高亮度 13

1.3.2 激光的单色性和时间相干性 15

1.3.3 激光的空间相干性 18

1.4 思考与练习题 20

第2章 激光产生的基本原理 21

2.1 光的自发辐射、受激吸收和受激辐射 21

2.1.1 原子的能级 21

2.1.2 爱因斯坦系数 22

2.1.3 光的自发辐射 23

2.1.4 光的受激吸收和受激辐射 24

2.1.5 自发辐射、受激吸收和受激辐射的关系 25

2.2 谱线的增宽 26

2.2.1 光谱线、线型和光谱线宽度 26

2.2.2 光谱线的自然增宽 27

2.2.3 光谱线的碰撞增宽 29

2.2.4 光谱线的多普勒增宽 30

2.2.5 均匀增宽和非均匀增宽 32

2.3 介质对光的增益作用 33

2.3.1 介质的增益系数 33

2.3.2 介质的增益和饱和 34

2.4 光的受激辐射放大 36

2.4.1 实现激辐射和放大的必要条件 36

2.4.2 实现光的自激振荡的条件 37

2.5 思考与练习题 38

第3章 光学谐振腔 39

3.1 光学谐振腔的稳定条件 39

3.1.1 光学谐振腔概述 39

3.1.2 共轴球面腔的稳定条件 39

3.1.3 共轴球面腔分类及稳定性图 40

3.2.1 谐振腔的纵模 42

3.2 光学谐振腔的模式 42

3.2.2 谐振腔的横模 43

3.3 共焦腔中的光束特性 43

3.3.1 基模高斯光束的特性 43

3.3.2 衍射损耗 49

3.4 连续运转激光器中稳定状态工作特性 53

3.4.1 均匀增宽谱线稳定态激光的工作特性 53

3.4.2 非均匀增宽谱线稳定态激光器工作特性 54

3.5 思考与练习题 56

第4章 典型激光器 58

4.1 激光器的基本结构 58

4.2 固体激光器 60

4.2.1 固体激光器的概述 60

4.2.2 一般固体激光器 61

4.2.3 新型固体激光器 62

4.2.4 高功率固体激光器 64

4.3 气体激光器 65

4.3.1 放电激励形成反转分布 65

4.3.2 氦—氖激光器 66

4.3.3 二氧化碳激光器 67

4.3.4 准分子激光器 68

4.3.5 氩离子激光器 69

4.4 液体激光器 70

4.4.1 染料激光器的激发机理 70

4.4.2 染料激光器的主要类型 72

4.5 半导体激光器 73

4.5.1 LD的基本结构 73

4.5.2 LD的基本特性 74

4.5.3 LD激光的产生机理 74

4.5.4 高性能LD的主要类型 76

4.6 思考与练习题 77

第5章 激光基本技术 78

5.1 电光调制 78

5.1.1 电光效应 78

5.1.2 纵向电光调制器 82

5.1.3 横向电光调制器 84

5.1.4 电光相位调制 86

5.1.5 电光偏转 87

5.2 声光调制 90

5.2.1 声光效应 90

5.2.2 声光调制器 95

5.2.3 声光偏转 96

5.3 磁光调制 97

5.3.1 磁致旋光效应 97

5.4.1 概述 99

5.3.2 磁光调制器 99

5.4 调Q技术 99

5.4.2 转镜调Q技术 103

5.4.3 声光调Q技术 104

5.4.4 电光调Q技术 106

5.5 模式选择技术 107

5.5.1 概述 107

5.5.2 横模选择技术 109

5.5.3 纵模选择技术 116

5.6 稳频技术 121

5.6.1 概述 121

5.6.2 兰姆凹陷稳频 122

5.6.3 塞曼效应稳频 124

5.7 思考与练习题 129

6.1.1 单波长干涉测量 132

第6章 激光在工程技术中的应用 132

6.1 激光干涉测长仪 132

6.1.2 双波长干涉测量 133

6.2 激光测距 134

6.2.1 激光大气传输和测程问题 134

6.2.2 相位法测距 136

6.2.3 脉冲法测距 137

6.3 激光加工 138

6.3.1 激光焊接 139

6.3.2 激光焊接工艺和参数选择 141

6.3.3 激光切割 143

6.3.4 激光热处理 144

6.4 思考与练习题 146

参考文献 147

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