目錄
第1章 光波的相干性描述 1
1.1 激光的概念 1
1.2 光波的縱向相干性 2
1.3 光波的橫向相干性 7
1.4 集光率、輻射度與模式密度 9
1.5 激光光源與普通光源參數(shù)對比分析 11
1.6 關(guān)于激光與普通光區(qū)別的再討論 15
習(xí)題 17
第2章 光學(xué)諧振腔的一般性質(zhì) 19
2.1 平行平面鏡腔的光強(qiáng)透射率 19
2.2 諧振頻率 20
2.3 模式頻率寬度 22
2.4 光子壽命與品質(zhì)因子 23
習(xí)題 28
第3章 高斯光束與激光諧振腔 29
3.1 對稱共焦腔中的自再現(xiàn)模 29
3.2 高斯光束 32
3.3 薄透鏡對高斯光束的變換 35
3.4 一般球面鏡光學(xué)諧振腔中的高斯光束 36
3.5 高階模 40
3.6 諧振腔的諧振頻率 43
習(xí)題 45
第4章 高斯光束的傳輸變換 47
4.1 高斯光束的聚焦 47
4.2 高斯光束的準(zhǔn)直 49
4.3 光線光學(xué)的矩陣方法和高斯光束的傳輸變換 52
習(xí)題 60
第5章 受激輻射和光增益 62
5.1 受激輻射 62
5.2 自發(fā)輻射的經(jīng)典諧振子模型 66
5.3 激光增益 72
5.4 增益截面 73
5.5 非輻射躍遷和量子效率 75
習(xí)題 76
第6章 激光放大器 78
6.1 三能級系統(tǒng)與四能級系統(tǒng)的粒子數(shù)變化的速率方程 78
6.2 增益飽和 80
6.3 放大器增益 81
6.4 光纖放大器 84
習(xí)題 86
第7章 連續(xù)波激光器 88
7.1 激光產(chǎn)生的條件 88
7.2 激光器穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn) 91
習(xí)題 96
第8章 氣體激光器 98
8.1 運動原子的多普勒效應(yīng) 98
8.2 氣體原子激光器振蕩的定性討論 100
8.3 氣體原子輻射的頻率分布 102
8.4 非均勻加寬增益介質(zhì)的增益系數(shù) 106
8.5 氣體介質(zhì)激光器的輸出光強(qiáng) 109
習(xí)題 116
第9章 激光器模式控制 118
9.1 均勻加寬增益介質(zhì)激光器 118
9.2 非均勻加寬增益介質(zhì)激光器 121
9.3 激光器的穩(wěn)頻 126
習(xí)題 130
第10章 脈沖激光器 132
10.1 Q開關(guān)激光器理論 132
10.2 Q開關(guān)激光器產(chǎn)生激光脈沖的過程 136
10.3 激光器Q開關(guān)實現(xiàn)方法 137
10.4 激光器鎖模的原理 145
10.5 激光器鎖模的方法 150
習(xí)題 153
第11章 典型激光器簡介 156
11.1 原子激光器 156
11.2 分子激光器 159
11.3 離子激光器和準(zhǔn)分子激光器 162
11.4 固體激光器 165
11.5 光纖激光器 170
習(xí)題 181
第12章 半導(dǎo)體激光器 183
12.1 半導(dǎo)體材料的性質(zhì) 183
12.2 半導(dǎo)體激光器的諧振腔 189
12.3 半導(dǎo)體激光器的工作原理 192
12.4 半導(dǎo)體激光器的速率方程 198
習(xí)題 205
第13章 激光器的半經(jīng)典理論 206
13.1 密度矩陣 206
13.2 集居數(shù)矩陣 209
13.3 電磁場方程 210
13.4 激光器的單模運轉(zhuǎn)和速率方程解 212
13.5 激光器的多模運轉(zhuǎn) 217
13.6 兩模運轉(zhuǎn)和模競爭問題 222
13.7 三模運轉(zhuǎn)和鎖模 225
習(xí)題 228
參考文獻(xiàn) 229
附錄A 光波的模式密度 230
附錄B 薄透鏡對光束的變換性質(zhì) 232
附錄C 方形球面鏡諧振腔的諧振頻率 235
附錄D　第10章式(10.45)的推導(dǎo) 237
附錄E 布拉格聲光光柵的衍射效率與光纖光柵的反射率 239
附錄F 符號索引 243
附錄G　習(xí)題參考答案與解答 251