激光原理及應(yīng)用

前言

　　1960年發(fā)明激光到現(xiàn)在已經(jīng)有近50年了。這期問(wèn)激光的理論與應(yīng)用研究有了極大的發(fā)展，而且對(duì)人類(lèi)社會(huì)產(chǎn)生了深刻的影響。作為光的受激輻射，激光是一種極好的光源，它首先在測(cè)量領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。物理學(xué)中最基本的量值——米，改為激光在真空中的波長(zhǎng)來(lái)定義，使有效數(shù)字提高到九位。激光用來(lái)測(cè)長(zhǎng)、測(cè)距、測(cè)速、測(cè)角、測(cè)量各種可以轉(zhuǎn)換為光的物理量，發(fā)展出一個(gè)專(zhuān)門(mén)的學(xué)科——激光測(cè)量學(xué)，還使光學(xué)測(cè)量方法走出實(shí)驗(yàn)室成為工程測(cè)量的常規(guī)手段。激光用于加工，始于激光打孔，很快就推廣到切割、焊接、熱處理、表面改性與強(qiáng)化，乃至激光快速成型

內(nèi)容概要

本書(shū)為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材?！　”緯?shū)從內(nèi)容上分為兩部分。第1～5章介紹激光的基本理論，從激光的物理學(xué)基礎(chǔ)出發(fā)，著重闡明物理概念，以及激光輸出特性與激光器的參數(shù)之間的關(guān)系，盡量避免過(guò)多的理論計(jì)算，以掌握激光器的選擇和使用為主要目的；第6～10章介紹激光在計(jì)量、加工、醫(yī)學(xué)、信息技術(shù)，以及現(xiàn)代科技前沿問(wèn)題中的應(yīng)用，重點(diǎn)介紹各種應(yīng)用的思路和方法?！　”緯?shū)可以作為高等學(xué)校有關(guān)光學(xué)和光學(xué)工程，以及大量應(yīng)用激光技術(shù)的理工科各相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材，也可以供社會(huì)讀者閱讀與自學(xué)。

作者簡(jiǎn)介

陳家璧，1946年生，江蘇省南京市人，1968年清華大學(xué)精密儀器系畢業(yè)，上海理工大學(xué)光學(xué)與電子信息工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。1995-2000國(guó)家教育委員會(huì)第二屆高等學(xué)校理科信息與電子科學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)委員；2001-2005教育部電子信息科學(xué)與工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)委員；200

書(shū)籍目錄

第1章　輻射理論概要與激光產(chǎn)生的條件　1.1　光的波粒二象性    1.1.1　光波    1.1.2　光子　1.2　原子的能級(jí)和輻射躍遷    1.2.1　原子能級(jí)和簡(jiǎn)并度    1.2.2　原子狀態(tài)的標(biāo)記    1.2.3　玻爾茲曼分布    1.2.4　輻射躍遷和非輻射躍遷　1.3　光的受激輻射  　1.3.1　黑體熱輻射  　1.3.2　光和物質(zhì)的作用  　1.3.3  自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收之間的關(guān)系  　1.3.4　自發(fā)輻射光功率與受激輻射光功率　1.4　光譜線增寬    1.4.1　光譜線、線型和光譜線寬度    1.4.2  自然增寬    1.4.3　碰撞增寬    1.4.4　多普勒增寬    1.4.5　均勻增寬和非均勻增寬線型    1.4.6　綜合增寬　1.5　激光形成的條件    1.5.1　介質(zhì)中光的受激輻射放大    1.5.2　光學(xué)諧振腔和閾值條件　思考練習(xí)題1第2章　激光器的工作原理  2.1　光學(xué)諧振腔結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性    2.1.1　共軸球面諧振腔的穩(wěn)定性條件    2.1.2　共軸球面腔的穩(wěn)定圖及其分類(lèi)    2.1.3　穩(wěn)定圖的應(yīng)用  2.2　速率方程組與粒子數(shù)反轉(zhuǎn)    2.2.1　三能級(jí)系統(tǒng)和四能級(jí)系統(tǒng)    2.2.2　速率方程組    2.2.3　穩(wěn)態(tài)工作時(shí)的粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)布    2.2.4　小信號(hào)工作時(shí)的粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)分布    2.2.5　均勻增寬型介質(zhì)的粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)分布    2.2.6　均勻增寬型介質(zhì)粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)分布的飽和效應(yīng)　2.3　均勻增寬介質(zhì)的增益系數(shù)和增益飽和    2.3.1　均勻增寬介質(zhì)的增益系數(shù)    2.3.2　均勻增寬介質(zhì)的增益飽和　2.4　非均勻增寬介質(zhì)的增益飽和    2.4.1　介質(zhì)在小信號(hào)時(shí)的粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)分布值    2.4.2　非均勻增寬型介質(zhì)在小信號(hào)時(shí)的增益系數(shù)    2.4.3　非均勻增寬型介質(zhì)穩(wěn)態(tài)粒子數(shù)密度反轉(zhuǎn)分布    2.4.4　非均勻增寬型介質(zhì)穩(wěn)態(tài)情況下的增益飽和　2.5　激光器的損耗與閾值條件    2.5.1　激光器的損耗    2.5.2　激光諧振腔內(nèi)形成穩(wěn)定光強(qiáng)的過(guò)程    2.5.3　閾值條件    2.5.4　對(duì)介質(zhì)能級(jí)選取的討論　思考練習(xí)題2第3章　激光器的輸出特性　3.1　光學(xué)諧振腔的衍射理論    3.1.1　菲涅耳-基爾霍夫衍射公式    3.1.2　光學(xué)諧振腔的自再現(xiàn)模積分方程    3.1.3　激光諧振腔的諧振頻率和激光縱模  3.2　對(duì)稱共焦腔內(nèi)外的光場(chǎng)分布    3.2.1　共焦腔鏡面上的場(chǎng)分布    3.2.2　共焦腔中的行波場(chǎng)與腔內(nèi)外的光場(chǎng)分布  3.3　高斯光束的傳播特性    3.3.1　高斯光束的振幅和強(qiáng)度分布    3.3.2　高斯光束的相位分布    3.3.3　高斯光束的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角    3.3.4　高斯光束的高亮度  3.4　穩(wěn)定球面腔的光束傳播特性    3.4.1　穩(wěn)定球面腔的等價(jià)共焦腔    3.4.2　穩(wěn)定球面腔的光束傳播特性  3.5　激光器的輸出功率    3.5.1　均勻增寬型介質(zhì)激光器的輸出功率    3.5.2　非均勻增寬型介質(zhì)激光器的輸出功率  3.6　激光器的線寬極限  3.7　激光光束質(zhì)量的品質(zhì)因子M2  思考練習(xí)題3第4章　激光的基本技術(shù)  4.1　激光器輸出的選模    4.1.1　激光單縱模的選取    4.1.2　激光單橫模的選取  4.2　激光器的穩(wěn)頻    4.2.1　影響頻率穩(wěn)定的因素　……第5章　典型激光器介紹第6章　激光在精密測(cè)量中的應(yīng)用第7章　激光加工技術(shù)第8章　激光在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用第9章　激光在信息技術(shù)中的應(yīng)用第10章　激光在科學(xué)技術(shù)前沿問(wèn)題中的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

編輯推薦

　　《激光原理及應(yīng)用》（第2版）幾位作者均多年從事激光原理及應(yīng)用的教學(xué)和科學(xué)研究，《激光原理及應(yīng)用》（第2版）反映了他們的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和科研成果?！　　都す庠砑皯?yīng)用》（第2版）基于本科大學(xué)物理學(xué)編寫(xiě)，可作為光電信息科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的教科書(shū)，也可以作為使用激光器的其他專(zhuān)業(yè)本科生以及有關(guān)工程技術(shù)人員的參考書(shū)?！　　都す庠砑皯?yīng)用》（第2版）特色：　　著重闡明激光輻射的物理概念和激光器基本原理　　以掌握激光器的選擇和使用為目的，講述激光輸出特性與激光器的參數(shù)之間的關(guān)系　　講解各種激光應(yīng)用的思路和方法　　《激光原理及應(yīng)用》（第2版）可以作為高等學(xué)校有關(guān)光學(xué)和光學(xué)工程，以及大量應(yīng)用激光技術(shù)的理工科各相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材，也可以供社會(huì)讀者閱讀與自學(xué)。

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