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激光原理及应用(第4版)

激光原理及应用(第4版)

作者:暂缺

出版社:电子工业出版社

出版时间:2019-10-01

ISBN:9787121371035

定价:¥65.90

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内容简介
  本书为普通高等教育"十一五”国家级规划教材。 本书从内容上分为两部分。第1~5章介绍激光的基本理论,从激光的物理学基础出发,着重阐明物理概念,以及激光输出特性与激光器的参数之间的关系,尽量避免过多的理论计算,以掌握激光器的选择和使用为主要目的;第6~10章介绍激光在计量、加工、医学、信息技术,以及现代科技前沿问题中的应用,重点介绍各种应用的思路和方法。
作者简介
  彭润玲,上海理工大学光电信息与计算机工程学院,副教授,主讲"激光原理”等课程,参加编写普通高等教育"十一五”规划教材《激光原理及应用》。
目录

第1章辐射理论概要与激光产生的条件

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11光的波粒二象性

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111光波

\n

112光子

\n

12原子的能级和辐射跃迁

\n

121原子能级和简并度

\n

122原子状态的标记

\n

123玻尔兹曼分布

\n

124辐射跃迁和非辐射跃迁

\n

13光的受激辐射

\n

131黑体热辐射

\n

132光和物质的作用

\n

133自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系

\n

134自发辐射光功率与受激辐射光功率

\n

14光谱线增宽

\n

141光谱线、线型和光谱线宽度

\n

142自然增宽

\n

143碰撞增宽

\n

144多普勒增宽

\n

145均匀增宽和非均匀增宽线型

\n

146综合增宽

\n

15激光形成的条件

\n

151介质中光的受激辐射放大

\n

152光学谐振腔和阈值条件

\n

思考练习题1

\n

第2章激光器的工作原理

\n

21光学谐振腔结构与稳定性

\n

211共轴球面谐振腔的稳定性条件

\n

212共轴球面腔的稳定图及其分类

\n

213稳定图的应用

\n

22速率方程组与粒子数反转

\n

221三能级系统和四能级系统

\n

222速率方程组

\n

223稳态工作时的粒子数密度反转分布

\n

224小信号工作时的粒子数密度反转分布

\n

225均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布

\n

226均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应

\n

23均匀增宽介质的增益系数和增益饱和

\n

231均匀增宽介质的增益系数

\n

232均匀增宽介质的增益饱和

\n

24非均匀增宽介质的增益饱和

\n

241介质在小信号时的粒子数密度反转分布值

\n

242非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数

\n

243非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布

\n

244非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和

\n

25激光器的损耗与阈值条件

\n

251激光器的损耗

\n

252激光谐振腔内形成稳定光强的过程

\n

253阈值条件

\n

254对介质能级选取的讨论

\n

思考练习题2

\n

第3章激光器的输出特性

\n

31光学谐振腔的衍射理论

\n

311数学预备知识

\n

312菲涅耳-基尔霍夫衍射公式

\n

313光学谐振腔的自再现模积分方程

\n

314激光谐振腔的谐振频率和激光纵模

\n

32对称共焦腔内外的光场分布

\n

321共焦腔镜面上的场分布

\n

322共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布

\n

33高斯光束的传播特性

\n

331高斯光束的振幅和强度分布

\n

332高斯光束的相位分布

\n

333高斯光束的远场发散角

\n

334高斯光束的高亮度

\n

34稳定球面腔的光束传播特性

\n

341稳定球面腔的等价对称共焦腔

\n

342稳定球面腔的光束传播特性

\n

35其他几种常用的激光光束

\n

351厄米-高斯光束

\n

352拉盖尔-高斯光束

\n

353贝塞尔光束

\n

36激光器的输出功率

\n

361均匀增宽型介质激光器的输出功率

\n

362非均匀增宽型介质激光器的输出功率

\n

37激光器的线宽极限

\n

38激光光束质量的品质因子M2

\n

39模式激光的某些一阶统计性质

\n

391单模激光的一阶统计性质

\n

392多模激光的一阶统计性质

\n

思考练习题3

\n

第4章激光的基本技术

\n

41激光器输出的选模

\n

411激光单纵模的选取

\n

412激光单横模的选取

\n

42激光器的稳频

\n

421影响频率稳定的因素

\n

422稳频方法概述

\n

423兰姆凹陷法稳频

\n

424饱和吸收法稳频

\n

43激光束的变换

\n

431高斯光束通过薄透镜时的变换

\n

432高斯光束的聚焦

\n

433高斯光束的准直

\n

434激光的扩束    

\n

44激光调制技术

\n

441激光调制的基本概念

\n

442电光强度调制

\n

443电光相位调制

\n

45激光偏转技术

\n

451机械偏转

\n

452电光偏转

\n

453声光偏转

\n

46激光调Q技术

\n

461激光谐振腔的品质因数Q

\n

462调Q原理

\n

463电光调Q

\n

464声光调Q

\n

465染料调Q

\n

47激光锁模技术

\n

471锁模原理

\n

472主动锁模

\n

473被动锁模

\n

思考练习题4

\n

第5章典型激光器介绍

\n

51固体激光器

\n

511固体激光器的基本结构与工作物质

\n

512固体激光器的泵浦系统

\n

513固体激光器的输出特性

\n

514新型固体激光器

\n

52气体激光器

\n

521氦氖(HeNe)激光器

\n

522二氧化碳激光器

\n

523Ar+离子激光器

\n

53染料激光器

\n

531染料激光器的激发机理

\n

532染料激光器的泵浦

\n

533染料激光器的调谐

\n

54半导体激光器

\n

541半导体的能带和产生受激辐射的条件

\n

542PN结和粒子数反转

\n

543半导体激光器的工作原理和阈值条件    

\n

544同质结和异质结半导体激光器

\n

55其他激光器

\n

551准分子激光器

\n

552自由电子激光器

\n

553化学激光器

\n

思考练习题5

\n

第6章激光在精密测量中的应用

\n

61激光干涉测长

\n

611干涉测长的基本原理

\n

612激光干涉测长系统的组成

\n

613激光外差干涉测长技术

\n

614激光干涉测长应用举例

\n

62激光衍射测量

\n

621激光衍射测量原理

\n

622激光衍射测量的方法

\n

623激光衍射测量的应用

\n

63激光测距

\n

631激光脉冲测距

\n

632激光相位测距

\n

64激光准直及多自由度测量

\n

641激光准直仪

\n

642激光衍射准直仪

\n

643激光多自由度测量

\n

65激光多普勒测速

\n

651运动微粒散射光的频率

\n

652差频法测速

\n

653激光多普勒测速技术的应用

\n

66环形激光测量角度和角加速度

\n

661环形激光精密测角

\n

662光纤陀螺

\n

67激光环境计量

\n

68激光散射板干涉仪

\n

思考练习题6

\n

第7章激光加工技术

\n

71激光热加工原理

\n

72激光表面改性技术

\n

721激光淬火技术的原理与应用

\n

722激光表面熔凝技术

\n

723激光熔覆技术

\n

73激光去除材料技术

\n

731激光打孔

\n

732激光切割

\n

74激光焊接

\n

741激光热导焊

\n

742激光深熔焊

\n

743激光复合焊

\n

75激光快速成型技术

\n

751激光快速成型技术的原理及主要优点

\n

752激光快速成型技术

\n

753激光快速成型技术的重要应用

\n

76其他激光加工技术

\n

761激光清洗技术

\n

762激光弯曲

\n

思考练习题7

\n

第8章激光在医学中的应用

\n

81激光与生物体的相互作用

\n

811生物体的光学特性

\n

812激光对生物体的作用

\n

813激光对生物体应用的优点

\n

82激光在临床治疗中的应用

\n

821激光临床治疗的种类与现状

\n

822激光在皮肤科及整形外科领域中的应用

\n

823激光在眼科中的应用

\n

824激光在泌尿外科中的应用

\n

825激光在耳鼻喉科中的应用

\n

826最新的技术——间质激光光凝术

\n

827光动力学治疗

\n

83激光在生物体检测及诊断中的应用

\n

831利用激光的生物体光谱测量及诊断

\n

832激光断层摄影

\n

833激光显微镜

\n

84医用激光设备

\n

841医用激光光源

\n

842医用激光传播用光纤

\n

85激光应用于医学的未来

\n

851医用激光新技术

\n

852光动力学治疗的前景

\n

思考练习题8

\n

第9章激光在信息技术中的应用

\n

91光纤通信系统中的激光器和光放大器

\n

911半导体激光器

\n

912光纤激光器

\n

913光放大器

\n

92激光全息三维显示

\n

921全息术的历史回顾

\n

922激光全息术的基本原理和分类

\n

923白光再现的全息三维显示

\n

924计算全息图

\n

925数字全息术

\n

926全息三维显示的优点

\n

927全息三维显示的应用

\n

928全息三维显示技术的展望

\n

93激光存储技术

\n

931激光存储的基本原理、分类及特点

\n

932激光光盘存储

\n

933激光体全息光存储

\n

934激光存储技术的新进展

\n

94激光扫描和激光打印机

\n

941激光扫描

\n

942激光打印机

\n

95量子光通信中的激光源

\n

951量子光通信

\n

952量子态发生器及应用

\n

思考练习题9

\n

第10章激光在科学技术前沿问题中的应用

\n

101激光核聚变

\n

1011受控核聚变

\n

1012磁力约束和惯性约束控制方法

\n

1013激光压缩点燃核聚变的原理

\n

102激光冷却

\n

103激光操纵微粒

\n

1031光捕获

\n

1032微粒操纵

\n

104超越经典衍射极限的分辨率

\n

1041解析延拓

\n

1042综合孔径傅里叶全息术

\n

1043傅里叶叠层算法

\n

1044相干谱复用

\n

1045非相干结构光照明成像

\n

1046超分辨荧光显微镜

\n

105激光光谱学

\n

1051拉曼光谱

\n

1052空间高分辨的激光显微光谱

\n

1053频率高分辨的双光子光谱

\n

1054时间高分辨的激光闪光光谱

\n

1055各种特殊效能的激光光谱技术

\n

106激光用于反常多普勒效应的基础物理研究

\n

1061电磁波的正常多普勒效应

\n

1062在负折射率材料中传播的电磁波的反常多普勒效应

\n

1063折射光子晶体棱镜的设计以及负折射性质的实验验证

\n

1064反常多普勒效应的测量光路设计及理论分析

\n

1065反常多普勒效应的测量实验结果

\n

思考练习题10

\n

附录A随机变量

\n

A1概率的定义和随机变量

\n

A2分布函数和密度函数 

\n

A3推广到两个或多个联合随机变量

\n

A4统计平均

\n

附录B随机过程

\n

B1随机过程的定义和描述

\n

B2平稳性和遍历性

\n

参考文献

\n


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