激光原理及应用（第4版）

图书标准信息

• 作者 陈家璧
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2019-10
• 版次 4
• ISBN 9787121371035
• 定价 65.90元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 348页
• 字数 626千字

【内容简介】

本书为普通高等教育"十一五”*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”国家级规划教材《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 

11光的波粒二象性 

111光波 

112光子 

12原子的能级和辐射跃迁 

121原子能级和简并度 

122原子状态的标记 

123玻尔兹曼分布 

124辐射跃迁和非辐射跃迁 

13光的受激辐射 

131黑体热辐射 

132光和物质的作用 

133自发辐射、受激辐射和受激吸收之间的关系 

134自发辐射光功率与受激辐射光功率 

14光谱线增宽 

141光谱线、线型和光谱线宽度 

142自然增宽 

143碰撞增宽 

144多普勒增宽 

145均匀增宽和非均匀增宽线型 

146综合增宽 

15激光形成的条件 

151介质中光的受激辐射放大 

152光学谐振腔和阈值条件 

思考练习题1 

第2章激光器的工作原理 

21光学谐振腔结构与稳定性 

211共轴球面谐振腔的稳定性条件 

212共轴球面腔的稳定图及其分类 

213稳定图的应用 

22速率方程组与粒子数反转 

221三能级系统和四能级系统 

222速率方程组 

223稳态工作时的粒子数密度反转分布 

224小信号工作时的粒子数密度反转分布 

225均匀增宽型介质的粒子数密度反转分布 

226均匀增宽型介质粒子数密度反转分布的饱和效应 

23均匀增宽介质的增益系数和增益饱和 

231均匀增宽介质的增益系数 

232均匀增宽介质的增益饱和 

24非均匀增宽介质的增益饱和 

241介质在小信号时的粒子数密度反转分布值 

242非均匀增宽型介质在小信号时的增益系数 

243非均匀增宽型介质稳态粒子数密度反转分布 

244非均匀增宽型介质稳态情况下的增益饱和 

25激光器的损耗与阈值条件 

251激光器的损耗 

252激光谐振腔内形成稳定光强的过程 

253阈值条件 

254对介质能级选取的讨论 

思考练习题2 

第3章激光器的输出特性 

31光学谐振腔的衍射理论 

311数学预备知识 

312菲涅耳-基尔霍夫衍射公式 

313光学谐振腔的自再现模积分方程 

314激光谐振腔的谐振频率和激光纵模 

32对称共焦腔内外的光场分布 

321共焦腔镜面上的场分布 

322共焦腔中的行波场与腔内外的光场分布 

33高斯光束的传播特性 

331高斯光束的振幅和强度分布 

332高斯光束的相位分布 

333高斯光束的远场发散角 

334高斯光束的高亮度 

34稳定球面腔的光束传播特性 

341稳定球面腔的等价对称共焦腔 

342稳定球面腔的光束传播特性 

35其他几种常用的激光光束 

351厄米-高斯光束 

352拉盖尔-高斯光束 

353贝塞尔光束 

36激光器的输出功率 

361均匀增宽型介质激光器的输出功率 

362非均匀增宽型介质激光器的输出功率 

37激光器的线宽极限 

38激光光束质量的品质因子M2 

39模式激光的某些一阶统计性质 

391单模激光的一阶统计性质 

392多模激光的一阶统计性质 

思考练习题3 

第4章激光的基本技术 

41激光器输出的选模 

411激光单纵模的选取 

412激光单横模的选取 

42激光器的稳频 

421影响频率稳定的因素 

422稳频方法概述 

423兰姆凹陷法稳频 

424饱和吸收法稳频 

43激光束的变换 

431高斯光束通过薄透镜时的变换 

432高斯光束的聚焦 

433高斯光束的准直 

434激光的扩束 

44激光调制技术 

441激光调制的基本概念 

442电光强度调制 

443电光相位调制 

45激光偏转技术 

451机械偏转 

452电光偏转 

453声光偏转 

46激光调Q技术 

461激光谐振腔的品质因数Q 

462调Q原理 

463电光调Q 

464声光调Q 

465染料调Q 

47激光锁模技术 

471锁模原理 

472主动锁模 

473被动锁模 

思考练习题4 

第5章典型激光器介绍 

51固体激光器 

511固体激光器的基本结构与工作物质 

512固体激光器的泵浦系统 

513固体激光器的输出特性 

514新型固体激光器 

52气体激光器 

521氦氖(HeNe)激光器 

522二氧化碳激光器 

523Ar＋离子激光器 

53染料激光器 

531染料激光器的激发机理 

532染料激光器的泵浦 

533染料激光器的调谐 

54半导体激光器 

541半导体的能带和产生受激辐射的条件 

542PN结和粒子数反转 

543半导体激光器的工作原理和阈值条件 

544同质结和异质结半导体激光器 

55其他激光器 

551准分子激光器 

552自由电子激光器 

553化学激光器 

思考练习题5 

第6章激光在精密测量中的应用 

61激光干涉测长 

611干涉测长的基本原理 

612激光干涉测长系统的组成 

613激光外差干涉测长技术 

614激光干涉测长应用举例 

62激光衍射测量 

621激光衍射测量原理 

622激光衍射测量的方法 

623激光衍射测量的应用 

63激光测距 

631激光脉冲测距 

632激光相位测距 

64激光准直及多自由度测量 

641激光准直仪 

642激光衍射准直仪 

643激光多自由度测量 

65激光多普勒测速 

651运动微粒散射光的频率 

652差频法测速 

653激光多普勒测速技术的应用 

66环形激光测量角度和角加速度 

661环形激光精密测角 

662光纤陀螺 

67激光环境计量 

68激光散射板干涉仪 

思考练习题6 

第7章激光加工技术 

71激光热加工原理 

72激光表面改性技术 

721激光淬火技术的原理与应用 

722激光表面熔凝技术 

723激光熔覆技术 

73激光去除材料技术 

731激光打孔 

732激光切割 

74激光焊接 

741激光热导焊 

742激光深熔焊 

743激光复合焊 

75激光快速成型技术 

751激光快速成型技术的原理及主要优点 

752激光快速成型技术 

753激光快速成型技术的重要应用 

76其他激光加工技术 

761激光清洗技术 

762激光弯曲 

思考练习题7 

第8章激光在医学中的应用 

81激光与生物体的相互作用 

811生物体的光学特性 

812激光对生物体的作用 

813激光对生物体应用的优点 

82激光在临床治疗中的应用 

821激光临床治疗的种类与现状 

822激光在皮肤科及整形外科领域中的应用 

823激光在眼科中的应用 

824激光在泌尿外科中的应用 

825激光在耳鼻喉科中的应用 

826最新的技术——间质激光光凝术 

827光动力学治疗 

83激光在生物体检测及诊断中的应用 

831利用激光的生物体光谱测量及诊断 

832激光断层摄影 

833激光显微镜 

84医用激光设备 

841医用激光光源 

842医用激光传播用光纤 

85激光应用于医学的未来 

851医用激光新技术 

852光动力学治疗的前景 

思考练习题8 

第9章激光在信息技术中的应用 

91光纤通信系统中的激光器和光放大器 

911半导体激光器 

912光纤激光器 

913光放大器 

92激光全息三维显示 

921全息术的历史回顾 

922激光全息术的基本原理和分类 

923白光再现的全息三维显示 

924计算全息图 

925数字全息术 

926全息三维显示的优点 

927全息三维显示的应用 

928全息三维显示技术的展望 

93激光存储技术 

931激光存储的基本原理、分类及特点 

932激光光盘存储 

933激光体全息光存储 

934激光存储技术的新进展 

94激光扫描和激光打印机 

941激光扫描 

942激光打印机 

95量子光通信中的激光源 

951量子光通信 

952量子态发生器及应用 

思考练习题9 

第10章激光在科学技术前沿问题中的应用 

101激光核聚变 

1011受控核聚变 

1012磁力约束和惯性约束控制方法 

1013激光压缩点燃核聚变的原理 

102激光冷却 

103激光操纵微粒 

1031光捕获 

1032微粒操纵 

104超越经典衍射极限的分辨率 

1041解析延拓 

1042综合孔径傅里叶全息术 

1043傅里叶叠层算法 

1044相干谱复用 

1045非相干结构光照明成像 

1046超分辨荧光显微镜 

105激光光谱学 

1051拉曼光谱 

1052空间高分辨的激光显微光谱 

1053频率高分辨的双光子光谱 

1054时间高分辨的激光闪光光谱 

1055各种特殊效能的激光光谱技术 

106激光用于反常多普勒效应的基础物理研究 

1061电磁波的正常多普勒效应 

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 

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 

1064反常多普勒效应的测量光路设计及理论分析 

1065反常多普勒效应的测量实验结果 

思考练习题10 

附录A随机变量 

A1概率的定义和随机变量 

A2分布函数和密度函数 

A3推广到两个或多个联合随机变量 

A4统计平均 

附录B随机过程 

B1随机过程的定义和描述 

B2平稳性和遍历性 

参考文献