激光原理與技術/普通高等教育電子科學與技術類特色專業係列規劃教材 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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安毓英，劉繼芳，曹長慶 著

圖書標籤:

• 激光原理
• 激光技術
• 光電子技術
• 電子科學與技術
• 高等教育
• 教材
• 物理學
• 光學
• 激光應用
• 特色專業

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030266224

版次：1

商品編碼：11476270

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2014-07-01

用紙：膠版紙

頁數：213

字數：287000

正文語種：中文

編輯推薦

《激光原理與技術》特點
★從教學的普適性齣發。以經典理論和速率方程理論相結閤的處理方法闡述課程內容
★清晰的物理概念與循序漸進的內容，以受激輻射為紅綫，從電子學載波技術發展引齣光頻載波技術的基本思想和光學實現方法
★以三條主綫和十二個問題的形式構成凝練的課程體係，既有樹木，又見森林，有助於教師組織教學和學生自學
★豐富而緊扣課程內容的習題，幫助學生鞏固激光原理與技術的基礎知識

內容簡介

《激光原理與技術》以經典理論和速率方程理論為基礎，係統地介紹激光的基本原理和基本技術。第1章闡述激光的基本原理，第2章討論開放式光腔和高斯光束，第3章討論激光介質的增益綫型和增益係數，第4章介紹激光器穩態振蕩特性，第5章較係統地介紹典型激光器和激光技術。
《激光原理與技術》可作為電子科學與技術、光信息科學與技術專業本科生的專業基礎課教材，也可供高等院校相關專業師生和有關科技人員參考。

目錄

叢書序
前言
第1章 激光基礎——愛因斯坦係數關係
1.1.2 光子態
1.1.3 光波模與光子態的相乾性
1.1.4 光子簡並度n
1.2 電子學載波技術的迷茫
1.2.1 載波和噪聲波
1.2.2 電磁載波技術
1.2.3 太赫茲波鴻溝
1.2.4 光頻載波的迷茫
1.3 愛因斯坦關係——自發輻射和受激輻射
1.3.1 普朗剋黑體輻射公式
1.3.2 自發輻射、受激輻射與輻射的受激吸收
1.3.3 愛因斯坦關係
1.3.4 愛因斯坦微分關係
1.4 光的受激輻射放大與振蕩——激光器運轉的閾值和穩定條件
1.4.1 愛因斯坦關係的意義
1.4.2 粒子數反轉和光的受激放大
1.4.3 增益飽和與自激振蕩
1.4.4 激光器的構成及閾值條件
1.5 激光特性和課程體係
1.5.1 激光特性
1.5.2 課程體係
習題與思考題1

第2章 激光諧振腔和高斯光束
2.1 光腔的損耗及損耗描述
2.1.1 光腔損耗
2.1.2 光腔損耗計算舉例
2.2 共軸球麵腔的光綫傳輸矩陣理論
2.2.1 光綫傳輸矩陣
2.2.2 光腔穩定條件
2.2.3 本徵光束
2.3 對稱共焦腔的自再現模行波場
2.3.1 開腔模概念
2.3.2 Fox和Li的開腔模迭代求解方法
2.3.3 自再現模本徵積分方程
2.3.4 對稱共焦腔鏡麵上自再現模光場分布
2.3.5 行波場——高斯光束
2.4 一般穩定腔的高斯光束
2.4.1 對稱共焦腔完整的行波高斯光束小結
2.4.2 一般穩定腔與對稱共焦腔的等效性
2.4.3 一般穩定腔高斯光束參量（行波場）
2.5 高斯光束的傳輸與變換
2.5.1 高斯光束的傳輸規律（TEM00）
2.5.2 高斯光束的透鏡變換、會聚和準直
2.5.3 高斯光束的衍射倍率因子M2
習題與思考題2

第3章 激光工作物質的增益
3.1 經典理論
3.1.1 電偶極子近似模型
3.1.2 受激吸收和色散現象的麥剋斯韋理論
3.2 譜綫加寬機製及加寬綫型
3.2.1 均勻加寬
3.2.2 非均勻加寬
3.2.3 綜閤加寬
3.3 激光器速率方程
3.3.1 單模速率方程
3.3.2 多模振蕩速率方程
3.4 激光介質增益及增益飽和（模式競爭）
3.4.1 均勻加寬介質
3.4.2 非均勻加寬介質
3.4.3 綜閤加寬介質
3.5 光放大概念分析
習題與思考題3

第4章 激光器穩態振蕩特性
4.1 振蕩閾值條件
4.2 閾值特性
4.3 激光器穩態輸齣特性
4.3.1 均勻加寬激光器的模式競爭
4.3.2 空間燒孔
4.3.3 非均勻加寬激光器的多縱模振蕩
4.3.4 輸齣功率及最佳耦閤
4.4 定態激光器頻率特性
4.5 定態激光器極限綫寬
習題與思考題4

第5章 典型激光器與技術
5.1 氣體激光器
5.1.1 He-Ne激光器
5.1.2 CO2激光器
5.2 半導體激光器
5.2.1 反轉原理
5.2.2 典型半導體激光器
5.3 固體激光器
5.3.1 紅寶石激光器、釹激光器
5.3.2 可調諧固體激光器
5.3.3 激光二極管泵浦的固體激光器（DPSSL）
5.3.4 光縴激光器
5.4 調Q激光器
5.4.1 Q調製原理
5.4.2 調Q技術
5.4.3 腔倒空技術
5.4.4 調Q激光器特性
5.5 鎖模激光器
5.5.1 鎖模原理
5.5.2 鎖模技術
5.6 穩頻激光器
5.6.1 穩頻原理
5.6.2 穩頻的主要方法
5.7 激光放大器
5.7.1 激光放大理論
5.7.2 激光放大的主要方法
5.7.3 光縴放大器
5.8 單模激光器
5.8.1 單縱模激光器
5.8.2 基橫模激光器
習題與思考題5

附錄A 激光參數的定義和測試方法
A.1 激光光斑寬度和光斑直徑
A.2 激光光束發散角測量
A.3 激光光束質量測量
附錄B 常用物理常數、常量和常用符號錶
參考文獻

前言/序言

　　本書是為電子科學與技術、光信息科學與技術本科專業以及電子信息類、電子信息科學類其他相關專業編寫的“激光原理”、“激光原理與技術”課程教材。
　　激光器發明雖然已將近半個世紀，但人們對激光的物理認識仍在不斷深化。作者有幸講授“激光原理與技術”課程30餘年，本書是在作者曆年講稿基礎上整理編著而成的。理應感謝的是，作者組織講稿時所用的主要參考教材是周炳琨等編著的《激光原理》一書。
　　本書力求達到普通高校本科教學的普適性：第一，以經典理論和速率方程理論相結閤的處理方法，講授“激光原理與技術”，不涉及半經典理論；第二，突齣愛因斯坦關係的討論，以受激輻射為紅綫，從電子學載波技術發展引齣光頻載波技術（即單模激光器）的基本思想和光學實現方法，使教學師生對受激輻射的觀念建立和物理理解有所深入；第三，以三條主綫和十二個問題的形式歸納課程體係，既有樹木，又見森林，有助於教師根據情況組織教學，又有利於學生自學。
　　本書共分為5章，每章後附有習題與思考題。第1章主要介紹激光的基本原理和特性，並介紹本書編寫的課程體係；第2章分彆應用幾何光學理論和物理光學理論詳細討論無源光學開腔的損耗描述、穩定條件和腔內模式，並在此基礎上介紹高斯光束的傳輸和變換規律；第3章分彆應用經典理論和速率方程理論討論激光工作物質的增益綫型、譜綫加寬機製與增益飽和規律；第4章分析激光器穩態工作特性，包括閾值特性、輸齣功率、模式競爭、頻率牽引以及綫寬極限等問題；第5章以激光工作物質分類介紹幾種典型激光器，並結閤激光器介紹改善和控製激光特性的調Q、鎖模、選模、穩頻和放大等激光技術。
　　本書的參考學時為46學時。使用本書的先修課程是大學物理和電磁理論，具有物理光學和量子力學知識的人員，使用本書更加有利。本書既可作為電子科學與技術、光信息科學與技術的本科生專業基礎課程“激光原理與技術”的教材，也可供應用物理、通信工程等相關專業課程選用。
　　本書第1章由安毓英編寫，第2、3章由劉繼芳編寫，第4、5章由曹長慶編寫，安毓英統編全稿。在編寫過程中，得到瞭西安電子科技大學技術物理學院教師們的支持，西北大學張紀嶽教授、西安電子科技大學石順祥教授審閱瞭全書書稿，並提齣許多建設性意見，在此對他們錶示衷心的感謝。
　　由於作者水平有限，書中難免存在疏漏之處，希望廣大讀者批評指正。

光學世界的精密脈動：從理論到應用的深度探索 本書並非一本關於激光原理與技術的教材，而是旨在為您揭示一個更為廣闊、更為迷人的光學世界。我們將帶領您穿越曆史的長河，探尋光學思想的演進，並深入淺齣地解析構成我們視覺感知以及現代科技基石的光學現象。從微觀世界的粒子碰撞，到宏觀宇宙的星光璀璨，光學無處不在，深刻地影響著我們對世界的理解和改造能力。 第一章：光之起源與粒子之辯 在追溯光學史的起點，我們會迴到古希臘的先哲們，他們對光和視覺的樸素觀察與思考。赫胥黎和歐幾裏得等人提齣的幾何光學觀點，盡管尚未觸及光的本質，卻為後來的發展奠定瞭基礎。然而，真正驅動光學理論革新的，是對光本質的激烈爭論。 本書將詳細梳理“光的粒子說”與“光的波動說”兩大陣營的論戰。牛頓以其精妙的實驗設計和嚴謹的推理，有力地支持瞭光的粒子性，將光視為粒子流，能夠直綫傳播並産生反射和摺射。他的理論在當時占據主導地位，解釋瞭許多光學現象。然而，隨著科學的深入，一些難以用粒子說解釋的現象逐漸顯現，例如乾涉和衍射。 波動說則認為光是一種波，能夠像水波一樣傳播。惠更斯在17世紀末就提齣瞭著名的惠更斯原理，預言瞭光的衍射現象，但直到19世紀，楊格的雙縫乾涉實驗纔無可辯駁地證明瞭光的波動性。菲索和傅科進一步測量瞭光速在不同介質中的傳播速度，為波動說提供瞭更堅實的證據。這一時期的科學探索充滿瞭智慧的火花與觀念的碰撞，最終促使我們對光的認識進入瞭一個新的階段。 第二章：電磁波的洪流與光的統一 19世紀是物理學蓬勃發展的黃金時代，麥剋斯韋方程組的誕生無疑是其中最為耀眼的成就之一。本書將深入淺齣地闡述麥剋斯韋如何將電和磁現象統一在同一個理論框架下，並大膽預言瞭電磁波的存在。更令人驚嘆的是，他計算齣的電磁波在真空中的傳播速度，與當時已知的光速驚人地吻閤。 這一發現徹底改變瞭我們對光的理解。光不再是神秘莫測的實體，而是電磁波譜中的一個特定部分。本書將詳細介紹電磁波譜的廣闊圖景，從低頻的無綫電波，到中頻的微波、紅外綫，再到可見光、紫外綫、X射綫，直至高能的伽馬射綫。我們將探討不同電磁波段的特性、産生方式及其在通信、成像、醫學、天文學等領域的廣泛應用，揭示其在現代科技中不可或缺的地位。 第三章：量子革命與光子的奇遇 盡管波動理論成功解釋瞭光的乾涉和衍射，但普朗剋在解釋黑體輻射時提齣的“能量子”概念，以及愛因斯坦在光電效應中的“光子”假說，再次將光引入瞭粒子軌道。本書將詳細闡述量子力學如何深刻地顛覆瞭經典物理學，並為光的雙重性質——波粒二象性——提供瞭理論支撐。 我們將深入解析光電效應的原理，解釋光子如何攜帶能量，並與電子發生相互作用，從而實現能量的傳遞和轉化。這一現象不僅是理解量子世界的關鍵，也是現代光電器件，如太陽能電池、光電倍增管等的核心基礎。 此外，本書還將探討康普頓效應等其他證明光子粒子性的實驗，幫助讀者理解在某些相互作用中，光錶現齣粒子特性，而在另一些情況下，則錶現齣波動特性。這種矛盾而統一的描述，正是量子世界的魅力所在。 第四章：光的傳播與成像的奧秘 在理解瞭光的本質後，我們將聚焦於光的傳播及其在成像過程中的應用。幾何光學作為光學的基礎分支，仍然在許多領域發揮著重要作用。本書將詳細講解光的反射和摺射定律，並以此為基礎，深入分析透鏡和鏡麵如何形成各種類型的圖像——實像與虛像，放大與縮小，正立與倒立。 我們將解析相機、望遠鏡、顯微鏡等光學儀器的成像原理，理解它們如何通過組閤不同的光學元件，實現對遠處物體的觀測，或對微小細節的放大。這些看似簡單的原理，卻支撐著我們探索宇宙和微觀世界的雙眼。 本書還將介紹光的衍射和乾涉現象，以及它們在光學乾涉儀、全息術等領域的應用。例如，乾涉儀在精密測量、光學相乾層析成像（OCT）等尖端技術中發揮著關鍵作用。全息術更是能夠記錄和重建物體的三維信息，為藝術、安全防僞和數據存儲開闢瞭新的可能。 第五章：光的色彩與感知 色彩是人類感知世界的重要組成部分，而光的顔色與其波長密切相關。本書將深入探討可見光的光譜，分析不同顔色的光是如何産生的，以及人眼是如何接收和處理這些光的。我們將介紹色彩混閤的原理，包括加法混閤（如屏幕顯示）和減法混閤（如顔料調色），並探討色彩的感知與心理學之間的聯係。 此外，本書還將介紹色散現象，即不同顔色的光在穿過介質時傳播速度不同，導緻光綫分離的現象。棱鏡的色散作用是其經典演示，而彩虹的形成也是色散的自然體現。我們將探討色散在光譜分析等科學研究中的重要性，以及它如何幫助我們識彆物質的成分。 第六章：光學材料的奇妙世界 光學現象的實現離不開各種精妙的光學材料。本書將帶領您探索各種具有特殊光學性質的材料。從經典的玻璃和晶體，到現代的塑料、光縴以及具有非綫性光學效應的新型材料。 我們將介紹不同材料的摺射率、透光率、反射率等關鍵光學參數，並解釋這些參數如何影響光綫的傳播和相互作用。例如，不同摺射率的材料組閤是製造多層減反射膜和增透膜的關鍵，這些塗層在光學儀器和顯示屏中至關廣泛。 本書還將介紹光縴的傳輸原理，以及光縴在通信、醫療內窺鏡等領域的革命性應用。同時，我們還會探討一些前沿的光學材料，如負摺射率材料（超材料）的最新進展，以及它們在隱身技術、超分辨成像等領域的潛在應用。 第七章：光的現代應用與未來展望 光學技術的進步已經滲透到現代社會的方方麵麵。本書將從更宏觀的視角，審視光學在不同領域的創新應用。 在信息技術領域，光縴通信以其巨大的帶寬和傳輸速度，支撐著全球互聯網的發展。激光在光盤存儲、條形碼掃描、光通信等方麵也發揮著不可替代的作用。 在製造領域，激光切割、焊接、打標等技術以其高精度、高效率和非接觸性，極大地提升瞭生産工藝水平。 在醫療領域，激光在手術、眼科治療、皮膚病治療、診斷成像等方麵展現齣巨大的潛力。例如，光動力療法利用特定波長的光激活藥物，用於治療癌癥等疾病。 在科學研究領域，各種光學測量技術，如乾涉測量、光譜分析、拉曼光譜等，為我們提供瞭探測物質結構、化學成分和物理性質的強大工具。 最後，本書將展望光學技術的未來發展。我們將探討如超高強度激光、量子光學、仿生光學等前沿領域的研究進展，以及它們可能為我們帶來的顛覆性變革。從更高效的能源利用，到更深入的宇宙探索，再到更個性化的醫療服務，光學技術將繼續引領我們走嚮一個充滿無限可能的光明未來。 本書旨在提供一個全麵而深入的光學世界概覽，激發讀者對光學科學的好奇心，理解其基礎原理，並認識到其在現代科技和社會發展中的重要地位。我們希望通過嚴謹的論述和生動的案例，讓每一位讀者都能感受到光的神奇魅力。

評分☆☆☆☆☆

我是一名從事光學工程的工程師，在工作中經常會遇到需要深入理解激光器性能和選擇閤適激光器的場景。這本書對於我來說，就像一本“激光百科全書”，內容詳實，技術前沿。它不僅僅停留在理論層麵，更重要的是對激光器的工作原理、腔體設計、增益介質的選擇、泵浦源的匹配等關鍵技術進行瞭深入剖析。書中對不同激光輸齣特性的影響因素，比如光束質量、光譜特性、功率穩定性等，都有非常清晰的論述，並給齣瞭實際的優化方法。我特彆喜歡其中關於激光器可靠性設計和常見故障排除的部分，這些內容對於實際工程應用非常寶貴。此外，書中還涵蓋瞭激光安全方麵的知識，這對於任何接觸激光設備的人來說都是至關重要的。雖然我並非科班齣身，但通過這本書，我得以係統地梳理和提升瞭自己對激光技術的理解，受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是我近期讀到的最令人啓發的一本！作為一名初涉光電領域的學生，我一直對激光的神秘和強大感到好奇，但又擔心難以入門。這本書的內容深入淺齣，從激光的基本原理講起，比如受激輻射、粒子數反轉、激光器結構等，都用通俗易懂的語言和清晰的圖示加以解釋，讓我很快就能把握核心概念。更讓我驚喜的是，它還詳細介紹瞭各種不同類型的激光器，比如氣體激光器、固體激光器、半導體激光器等等，並分析瞭它們的優缺點和應用場景。書中對激光技術的實際應用部分更是精彩紛呈，從工業加工、醫療美容到通信傳輸、科學研究，幾乎涵蓋瞭所有我想瞭解的方麵。特彆是關於激光在精密測量和微納加工中的應用，講解得非常細緻，讓我對激光的“神奇之手”有瞭更深的認識。這本書不僅提供瞭紮實的理論基礎，還激發瞭我對未來激光技術發展方嚮的思考，真的是一本不可多得的科普與專業結閤的佳作。

評分☆☆☆☆☆

這本書就像一本打開我視角的“激光新世界”的地圖。我原本以為激光隻是電視遙控器上的一個小部件，但這本書讓我看到瞭激光的無限可能。它用一種非常生動的方式，講述瞭激光是如何“創造”齣來的，從愛因斯坦的理論預言，到第一颱激光器的誕生，再到現代各種精密激光器的發展。我特彆喜歡書中關於激光在科學探索中的作用的章節，比如在天文學中用於測量星體距離，在物理學中用於探測基本粒子，這些都讓我覺得激光是人類認識宇宙的“眼睛”。而且，這本書還探討瞭激光在新能源、新材料等領域的前景，讓我看到瞭激光技術在解決未來人類挑戰中的重要地位。雖然我沒有讀過書中所有的細節，但這本書整體的敘事方式非常吸引人，讓我對這個領域産生瞭濃厚的興趣，並且激發瞭我去進一步瞭解和學習的欲望。

評分☆☆☆☆☆

從一個對激光完全陌生的普通讀者角度來看，這本書無疑是一次精彩的“激光之旅”。我原本以為激光隻是科幻電影裏的道具，沒想到它在現實生活中竟然有如此廣泛而深刻的影響。書中的介紹，從原子能級的躍遷，到光子的産生，再到光束的匯聚，每一步都充滿瞭科學的魅力。我尤其對書中關於激光在信息傳輸領域的應用感到震撼，想象一下，無數的信息通過一束光在瞬間傳遞，這簡直是數字時代的基石！此外，它還介紹瞭激光在醫療領域的應用，比如眼科手術、皮膚治療等，這讓我感受到瞭科技如何直接改善人類的生活質量。雖然有些技術細節對於我來說有些專業，但我能夠感受到作者的用心，通過大量的比喻和類比，盡可能地讓非專業讀者也能理解其中的奧妙。這本書讓我對“激光”這個詞有瞭全新的認知，它不再是遙不可及的科技概念，而是我們身邊無處不在的強大力量。

評分☆☆☆☆☆

我曾是一名光學專業的學生，現在正在攻讀相關的研究生項目。這本書在我本科階段就已經接觸過，時隔多年再次翻閱，仍能從中獲得新的啓發。它不僅僅是一本教材，更像是一份詳盡的“激光工程指南”。書中對各種激光器類型的性能參數、選擇依據以及相關的製造工藝進行瞭非常細緻的討論，這對於我進行項目研究非常有幫助。我特彆欣賞書中關於激光與物質相互作用的章節，從燒蝕、熔化到非綫性效應，都講解得非常透徹，並且引用瞭大量最新的研究成果和文獻，為我的論文寫作提供瞭豐富的參考。書中對一些前沿的激光技術，比如超快激光、相乾激光等，也進行瞭前瞻性的介紹，這讓我對未來的研究方嚮有瞭更清晰的認識。總的來說，這本書的學術深度和廣度都非常令人贊嘆，是進行激光技術深入研究的必備參考書。

評分☆☆☆☆☆

JD評價小物品專用：我為什麼喜歡在京東買東西，因為今天買明天就可以送到。很多小東西也喜歡在京東買，省的齣門擠超市，導緻積纍瞭很多未評價的訂單，所以我統一用這段話作為小物品（一般低於200元）評價內容。如果我用這段話來評價，說明這款産品沒問題，至少85分以上，而比較一般甚至坑人的産品，我絕對不會偷懶到復製粘貼評價，我絕對會用心的評價，這樣其他消費者在購買的時候可以參考。

評分☆☆☆☆☆

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適閤本科生專業課學習參考

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