激光器件与技术(下册):激光技术及应用

目录第1章 激光技术概论 11.1 激光单元技术 11.1.1 激光调制技术 11.1.2 激光偏转技术 31.1.3 巨脉冲技术与超短脉冲技术 31.1.4 非线性光学技术 61.1.5 稳频技术 71.1.6 选模技术 81.1.7 激光放大技术 101.1.8 激光调谐技术 111.2 激光应用技术 121.2.1 科研中的激光应用技术 121.2.2 工业中的激光应用技术 131.2.3 激光医学技术 141.2.4 激光—新学科诞生的助推器 151.2.5 激光—信息传递的载体 151.2.6 农业中的激光应用技术 151.2.7 激光化学技术 161.2.8 飞秒激光的应用 161.2.9 激光军事技术 161.2.10 激光传输技术 171.3 中国激光技术的历史与激光产业的展望 171.3.1 早期激光技术的发展 171.3.2 重点项目带动激光技术的发展 181.3.3 方兴未艾的激光行业 201.3.4 激光产业的展望 21习题 21第2章 激光调制技术 222.1 幅度调制 222.2 强度调制 232.3 角度调制 242.4 脉冲调制 262.5 脉冲编码调制 282.6 常见的激光调制技术 292.6.1 机械调制技术 292.6.2 泡克耳斯电光调制技术 302.6.3 光学双稳态技术 412.6.4 泡克耳斯电光相位调制技术 422.6.5 克尔电光调制技术 452.6.6 磁光调制技术 462.6.7 电源调制技术 482.6.8 声光调制技术 49习题 51第3章 激光偏转技术 523.1 激光偏转技术分类及技术指标 523.2 常见激光偏转技术 533.2.1 激光机械偏转技术 533.2.2 激光电光偏转技术 533.2.3 声光偏转技术 55习题 55第4章 激光调Q技术 564.1 调Q方式 564.1.1 能量的储存及快速释放 564.1.2 能量在时间上的逐步叠加 564.2 调Q原理 574.2.1 谐振腔的Q值 574.2.2 调Q的一般原理 574.3 调Q激光器的速率方程 584.3.1 速率方程的建立 584.3.2 速率方程的解 604.4 典型调Q脉冲激光器 624.4.1 可饱和吸收式调Q激光器 624.4.2 电光调Q激光器 634.4.3 声光调Q激光器 694.4.4 转镜调Q激光器 724.4.5 脉冲透射式调Q激光器 744.4.6 GaAs被动调Q激光器 784.4.7 全光纤波长可调谐调Q激光器 804.4.8 双波长Q开关激光治疗系统 80习题 81第5章 激光超短脉冲技术 825.1 激光超短脉冲技术概述 825.2 锁模原理 885.2.1 多模自由振荡激光器的输出特性 885.2.2 激光多纵模相位锁定 895.3 纵向锁模技术 945.3.1 被动锁模—饱和吸收染料锁模技术 945.3.2 主动锁模—内调制锁模 975.4 激光的同步泵浦锁模和对撞锁模 1025.5 自锁模 1035.6 横模锁定及纵横模同时锁定 1085.7 激光锁模的理论极限与高次谐波理论 1095.7.1 激光锁模的理论极限 1095.7.2 高次谐波产生 1105.8 飞秒激光器脉宽的测量 112习题 112第6章 激光放大技术 1146.1 激光放大技术概述 1146.2 激光放大器 1156.2.1 行波放大器 1156.2.2 注入激光放大器 1176.3 激光放大器运转机理 1206.3.1 激光放大器放大的工作机理 1206.3.2 激光脉冲放大器的速率方程 1216.3.3 激光脉冲放大器速率方程的非稳态解 1236.3.4 激光脉冲放大器对矩形脉冲信号的放大 1256.3.5 激光脉冲放大器对高斯型、指数型等脉冲信号的放大特性 1306.4 激光放大中的若干技术问题 1326.4.1 放大器激活介质的工作参数 1326.4.2 级间耦合放大介质自激的消除方法 1336.4.3 级间孔径和光泵点燃时间的匹配 1356.5 典型激光放大器 1366.5.1 红宝石长脉冲激光放大器 1366.5.2 单级YAG激光放大器 1376.5.3 甄别放大器 1386.5.4 多级钕玻璃放大器 1396.5.5 纳秒CO2脉冲激光放大器 140习题 142第7章 激光横模选取技术 1437.1 激光横模选取原理 1437.2 激光横模选取方法 145习题 147第8章 激光纵模选取技术 1488.1 激光器的振荡频率范围和频谱 1488.2 激光纵模选取 148习题 153第9章 激光稳频技术 1549.1 激光稳频技术概述 1549.2 激光稳频原理 1579.2.1 频率稳定度 1579.2.2 频率再现性 1589.3 常见激光稳频技术 1589.3.1 兰姆凹陷法稳频 1589.3.2 饱和吸收法稳频 1609.3.3 塞曼稳频 1649.3.4 参考光学频率梳的数字激光稳频技术 169习题 170第10章 非线性光学技术 17110.1 非线性光学技术概述 17110.2 光学介质的非线性极化 17310.2.1 光学介质的非线性极化原理 17310.2.2 电磁波在非线性介质中的传播 17410.3 二次非线性光学效应 17510.4 光学倍频技术 17610.4.1 倍频理论 17710.4.2 位相匹配 17810.4.3 单轴晶体中三波相互作用的相位匹配 18110.4.4 负双轴晶体中的三波相互作用的相位匹配 18610.4.5 非线性光学材料 18610.4.6 LD泵浦倍频激光器 19610.5 光参量振荡技术 20210.5.1 光参量放大和振荡原理 20310.5.2 光参量振荡器的增益 20410.5.3 光参量振荡器阈值 20610.5.4 光参量振荡器的频率调谐技术 20710.5.5 光参量振荡实验技术 20910.5.6 光参量振荡器的发展趋势 21110.6 激光受激拉曼散射技术 21210.6.1 拉曼散射与受激拉曼散射 21210.6.2 受激拉曼散射的增益和阈值 21410.6.3 受激拉曼散射频谱特征 21710.6.4 受激拉曼散射实验技术 21910.6.5 激光拉曼分光计 221习题 223第11章 激光微束技术与应用 22411.1 光的本质 22411.2 会聚激光束的特性 22511.3 光子刀技术及应用 22711.3.1 光子刀在生物中的应用及作用机理 22811.3.2 光子刀系统的组成原理 22911.4 激光光镊技术 23111.4.1 光镊的分类 23111.4.2 光与微小的宏观粒子的相互作用 23311.4.3 光镊应用实例 23511.4.4 单光刀与单光镊激光微束系统 23711.4.5 光子刀系统的应用 23911.5 激光制冷 24011.5.1 激光冷却原子的基本理论 24111.5.2 激光冷却的应用展望 245习题 246第12章 激光应用技术 24712.1 激光核聚变 24712.2 激光在微电子技术中的应用 24812.2.1 激光光刻技术 24812.2.2 紫外光刻源 24912.2.3 极紫外光刻驱动器 25012.2.4 其他应用 25212.3 激光在信息交流及传播中的应用 25312.3.1 激光在通信中的应用 25312.3.2 激光在信息存储技术中的应用 25712.3.3 激光在文化信息传播中的应用 25812.4 激光测量与检测 25912.4.1 激光测距 25912.4.2 激光准直与导向 26012.4.3 激光检测 26012.4.4 激光测速传感器 26112.5 激光在工业制造与加工中的应用 26212.5.1 激光增材制造 26212.5.2 激光减材制造 26412.6 激光全息 27012.7 激光在生物医学中的应用 27412.8 激光在军事中的应用 27512.8.1 激光武器 27612.8.2 信息侦察与目标锁定 27712.8.3 激光武器的优点、杀伤机理及防护 28012.9 量子通信与量子计算机 28112.9.1 量子通信 28112.9.2 量子计算机 28212.10 中国激光市场发展现状及其分析 286习题 287参考文献 288附录 290附录1 常用的物理常数 290附录2 常用的物理单位 291后记 294