激光原理技术及应用（光学工程）/国防科工委“十五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李相银，姚敏玉，李卓，崔骥 著

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• 激光原理
• 激光技术
• 光学工程
• 国防科技
• 教材
• 物理学
• 光电子学
• 应用光学
• 激光应用
• 科教文献

出版社： 哈尔滨工业大学出版社

ISBN：9787560320885

版次：1

商品编码：12267252

包装：平装

丛书名： 国防科工委“十五”规划教材

开本：16开

出版时间：2004-10-01

用纸：胶版纸

页数：431

正文语种：中文

内容简介

　　《激光原理技术及应用（光学工程）/国防科工委“十五”规划教材》从激光应用角度考虑，系统地介绍了激光形成的基本原理、基本的激光器件、基本的激光技术及应用。主要内容包括激光的原理及技术基础、激光工作物质及基本原理、光学谐振腔、激光器工作原理、典型的激光器件、其他激光器、激光技术、激光技术器件的设计及选用原则、激光器件及激光技术实验、激光技术在国防科技领域中的应用、激光技术在工业及其他方面的应用。书中融入了一些高新技术的基本原理及方法，启发性、研究性、实用性强。
　　《激光原理技术及应用（光学工程）/国防科工委“十五”规划教材》可作为高等院校应用物理、光信息科学与技术、光电仪器、电子科学与技术以及机械、化工、电子类等专业本科生的专业基础课教材，也可供高等院校相关专业工程硕士以及从事教学、科研工作的人员参考。

目录

第一章 激光的原理及技术基础
1．1 激光的特点
1．2 激光的产生
1．3 激光器的基本组成
1．4 光线在谐振腔内的行为和腔的稳定条件
1．5 激光振荡模式
1．6 光腔的损耗和激光振荡的阈值条件
习题与思考题
参考文献

第二章 激光工作物质及基本原理
2．1 黑体辐射与普朗克公式
2．2 光和物质的三种相互作用及爱因斯坦关系式
2．3 谱线加宽及谱线宽度
2．4 激光器速率方程
2．5 增益系数与增益饱和
习题与思考题
参考文献

第三章 光学谐振腔
3．1 共焦腔中的光束特性
3．2 共焦光学谐振腔中基模的分布
3．3 谐振腔中高阶振荡模
3．4 高斯光束通过薄透镜时的变换及传输规律
3．5 介稳共振腔结构与特性
3．6 非稳腔结构及特性
习题与思考题
参考文献

第四章 激光器工作原理
4．1 激光产生的阈值条件
4．2 连续激光器的工作特性
4．3 连续激光器的输出功率和最佳透过率
4．4 脉冲激光器工作特性
4．5 激光放大器
习题与思考题
参考文献

第五章 典型的激光器件
5．1 激光器的分类及特点
5．2 固体激光器
5．3 气体激光器
5．4 半导体激光器
习题与思考题
参考文献

第六章 其他激光器
6．1 孤子激光器
6．2 自由电子激光器
6．3 化学激光器
习题与思考题
参考文献

第七章 激光技术
7．1 光波的调制
7．2 电光调制
7．3 声光调制
7．4 磁光效应与磁光隔离器
7．5 调Q技术
7．6 锁模技术
7．7 选模技术
7．8 稳频技术
习题与思考题
参考文献

第八章 光电技术器件的设计及参数选用原则
8．1 激光偏转器
8．2 光隔离器
8．3 光电探测器
8．4 光纤维
8．5 光学天线
8．6 激光倍频及光参量放大
8．7 光学元件的损伤
习题与思考题
参考文献

第九章 激光器件及激光技术实验
9．1 激光能量测量
9．2 激光发散角测量
9．3 激光波长的测量
9．4 激光谱线宽度测量
9．5 激光声光调O技术实验
9．6 激光电光调O技术实验
9．7 激光倍频技术实验
9．8 1TEA-CO2激光器实验
习题与思考题
参考文献

第十章 激光技术在国防科技领域中的应用
10．1 激光目标的反射及散射特性
10．2 激光测距与激光雷达技术
10．3 激光测距在炸高测量中的应用
10．4 激光遥感技术
10．5 激光通信技术
10．6 激光与光纤陀螺
10．7 激光制导技术
10．8 激光隐身技术
习题与思考题
参考文献

第十一章 激光技术在工业及其他方面的应用
11．1 激光三维传感技术
11．2 激光在线测径
11．3 激光在线测厚
11．4 环境对激光工业检测的影响
11．5 激光在化学中的应用
11．6 激光技术在生物医学中的应用
习题与思考题
参考文献

《光场调控与精密成像》（光学工程） 内容简介 本书旨在深入探讨光场的精妙调控原理及其在现代精密成像技术中的广泛应用。随着科学技术的飞速发展，对成像分辨率、清晰度、灵敏度和功能性的要求日益提高，这极大地推动了光场调控和精密成像领域的研究进展。本书将从基础的光学理论出发，逐步深入到复杂的光场调控机制，并详细阐述这些机制如何在各类精密成像系统中发挥关键作用。 第一部分：光场调控基础 本部分将奠定理解后续内容的基础，重点介绍光的基本性质及其与物质的相互作用，并引出调控光场的核心概念。 第一章：光的基本性质与传播 光的波动性与粒子性： 回顾经典电磁波理论，介绍光的干涉、衍射等波动现象，并简述光电效应等粒子性表现。 光在介质中的传播： 阐述光在均匀介质中的直线传播、折射、反射定律。深入探讨光在各向异性介质（如晶体）中的传播特性，包括双折射现象及其产生的偏振分离。 光的偏振： 详细介绍线偏振、圆偏振、椭圆偏振的形成与表征，以及偏振的测量方法。探讨起偏器、检偏器的工作原理，以及旋光、电光效应、磁光效应等在偏振调控中的应用。 光的衍射： 重点讲解惠更斯-菲涅耳原理，分析夫琅和费衍射和菲涅耳衍射的不同特点。介绍单缝、双缝、圆孔衍射的数学模型和实验现象，为后续的衍射成像和全息成像奠定理论基础。 光的干涉： 阐述干涉的条件，介绍杨氏双缝干涉、薄膜干涉、迈克耳孙干涉仪等经典干涉实验。深入分析干涉条纹的形成、可见性及应用，如用于测量微小距离和表面形貌。 第二章：光场调控的基本方法 空间光调制技术（SLM）： 详细介绍基于液晶、微机电系统（MEMS）等技术的空间光调制器的工作原理，包括相位调制、幅度调制以及混合调制。重点讨论SLM在生成复杂光场（如涡旋光束、矢量光束）中的应用。 衍射光学元件（DOE）： 讲解设计与制造各种衍射光学元件的方法，如衍射光栅、衍射透镜、全息元件等。分析DOE如何通过精确设计的衍射结构实现光束的整形、分束、聚焦和成像。 超表面（Metasurface）： 介绍超表面这一新兴的光场调控工具，阐述其通过亚波长结构单元阵列实现对光波前、幅度、偏振和相位的精细控制。重点介绍超表面在实现超薄透镜、全息显示、偏振转换等方面的潜力。 非线性光学效应： 探讨光与物质相互作用产生的非线性效应，如二次谐波产生（SHG）、三次谐波产生（THG）、自聚焦、自相位调制等。分析这些效应在光参量放大（OPA）、光参量振荡（OPO）以及超快脉冲产生中的应用。 光束整形技术： 介绍多种光束整形方法，包括利用SLM、DOE、自适应光学等技术改变光束的横截面强度分布、相位分布和偏振分布。重点关注高斯光束、贝塞尔光束、拉盖尔-高斯光束、厄米-高斯光束等特殊光束的产生与控制。 第二部分：精密成像技术与光场调控 本部分将聚焦于如何利用前述的光场调控技术来提升成像系统的性能，实现更高精度、更高分辨率和更多功能的成像。 第三章：显微成像技术中的光场调控 高分辨率显微成像： 讨论衍射极限对传统显微镜分辨率的限制，并介绍克服这一限制的技术，如共聚焦显微镜、扫描近场光学显微镜（SNOM）、受激发射损耗显微镜（STED）等。重点阐述这些技术如何通过空间滤波、激发/猝灭光场的精确控制来提高分辨率。 三维成像与深度信息获取： 介绍结构光三维测量、激光扫描显微镜（LSM）、光片显微镜（SPIM）等技术，分析它们如何利用扫描光束或特定照明模式来获取样品的三维形貌信息。 相位衬度与干涉显微术： 探讨如何利用相衬显微技术和微分相衬显微技术（DIC）来观察透明或折射率不均匀样品的细微结构。深入介绍干涉显微镜在测量表面形貌、折射率变化等方面的应用。 超分辨成像新进展： 梳理基于光场调控的新型超分辨成像技术，如随机光学重构显微镜（STORM）、饱和结构光照显微镜（SIM）等，分析其工作原理和应用前景。 第四章：遥感与三维重建中的光场调控 激光雷达（LiDAR）与三维点云： 详细介绍激光雷达的工作原理，包括脉冲测距、扫描方式、数据处理等。阐述如何利用不同类型的激光器和探测器来构建高精度的三维点云数据，并分析其在测绘、自动驾驶、环境监测等领域的应用。 摄影测量与三维模型： 探讨如何通过多视角图像的光学原理和摄影测量学方法来重建物体的三维模型。介绍相机标定、特征匹配、密集匹配、模型构建等关键技术。 光场相机（Light Field Camera）与深度信息： 详细介绍光场相机的基本原理，即捕捉包含空间和方向信息的“光场”。分析光场相机如何通过微透镜阵列或多摄像头阵列来实现单次曝光获取的深度信息、视角转换、焦点可调等功能，及其在消费级摄影、虚拟现实等领域的应用。 合成孔径技术（SAR/ISAR）： 介绍合成孔径雷达（SAR）和逆合成孔径雷达（ISAR）的工作原理，分析如何通过平台的移动或目标物的相对运动来合成一个更大的等效孔径，从而获得高分辨率的成像能力。 第五章：先进成像系统中的光场应用 全息术与全息显示： 深入讲解全息记录和再现的物理原理，分析不同类型全息图（如菲涅耳全息图、夫琅和费全息图、体视图全息图）的特点。重点介绍数字全息技术在微观形貌测量、生物成像以及全息显示中的应用。 计算成像与图形学： 探讨计算成像的理念，即通过计算算法弥补成像硬件的不足，以实现传统成像无法达到的效果。分析其在低光照成像、去模糊、去噪声、超分辨率等方面的技术实现。 生物医学成像： 介绍光场调控在生物医学成像中的前沿应用，如光学相干断层成像（OCT）的光学设计优化、光声成像（PAI）的信号产生与探测、多光子激发显微镜（MPM）的光束扫描与聚焦等。 新型光学传感器与成像芯片： 探讨光场调控在新型光学传感器和成像芯片设计中的作用，如事件相机（Event Camera）的异步信息采集、智能像素阵列的自适应成像等。 第三部分：前沿技术与展望 本部分将对当前光场调控与精密成像领域的一些新兴研究方向进行介绍，并展望未来的发展趋势。 第六章：新型光场操控技术 量子光场操控： 探索量子力学原理在光场调控中的应用，如利用量子纠缠、量子叠加等特性来增强成像的灵敏度和分辨率，实现量子成像。 人工智能与光场调控的融合： 分析机器学习、深度学习等人工智能技术如何赋能光场的设计、调控和成像过程，例如智能优化光场参数、自动识别与解析复杂光场、提升计算成像的效率和精度。 集成光学与微纳光子学： 讨论将光场调控元件小型化、集成化到芯片上的技术，以及微纳光子学在构建紧凑型、高性能成像系统中的潜力。 第七章：精密成像的未来发展方向 超高分辨率与超大视场成像的融合： 探讨如何同时实现极高的空间分辨率和广阔的成像视野，以满足天文学、地质勘探等领域的需求。 动态光场成像与实时三维重建： 发展能够快速捕获和处理动态光场信息的技术，实现对快速变化的场景进行实时三维重建和监测。 跨介质成像与传感： 研究如何克服不同介质（如水下、烟雾、生物组织）对光传播的影响，实现高质量的成像和传感。 人机交互与沉浸式体验： 展望光场调控和精密成像技术在增强现实（AR）、虚拟现实（VR）以及人机交互界面的发展中扮演的角色。 本书适合光学工程、物理学、电子工程、计算机科学及相关专业的本科生、研究生和科研人员阅读。通过学习本书，读者将能够系统地掌握光场调控的基本原理和前沿技术，并了解其在精密成像领域的广泛应用，为进一步的科学研究和工程实践提供坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一名光学工程领域的在读研究生，我一直在寻找一本能够帮助我巩固基础知识并拓展视野的激光技术教材。《激光原理技术及应用（光学工程）》这本书正好满足了我的需求。它在内容的深度和广度上都做得相当出色。书中的理论部分，对于激光产生机理的讲解，比如受激辐射、粒子数反转、阈值条件等，都阐述得非常透彻，逻辑清晰，让我对激光的核心概念有了更深刻的理解。而在技术细节方面，书中对激光器的结构、工作方式、关键参数的测量和控制等都有详细的描述，这一点对于我们进行实验设计和研究非常有指导意义。最让我惊喜的是，本书在应用部分，不仅列举了常见的应用，还探讨了一些前沿的研究方向和发展趋势，这对我进行课题研究非常有启发。虽然这本书的某些章节涉及较多的数学推导，但我认为这是光学工程领域不可避免的，而且作者的讲解方式也尽量简化和优化，使得理解起来并不算困难。

评分☆☆☆☆☆

初次接触这本书，我主要是被“国防科工委‘十五’规划教材”这个标签吸引的。众所周知，这类教材往往代表着国家在特定领域的权威性和前瞻性。翻开书页，果然名不虚传。它在激光原理的阐述上，可以说是做到了既严谨又全面，涵盖了从光的量子理论基础到激光增益介质的特性，再到谐振腔的设计原理，每一个环节都讲解得一丝不苟。让我印象深刻的是，书中不仅列举了理论公式，还详细分析了这些公式的物理意义，以及它们如何指导实际的激光器设计。在技术应用方面，这本书的覆盖面也相当广阔，从工业加工、医疗美容，到通信、测量，甚至是国防军事领域，都有深入的探讨。我尤其欣赏书中对于不同激光器类型（如气体激光器、固体激光器、半导体激光器等）的分类介绍，以及它们各自的优缺点和适用场景的分析。这种由浅入深、由理论到实践的讲解方式，非常适合想要系统性掌握激光技术的人。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！我一直对激光技术充满兴趣，但市面上很多书籍要么过于理论化，要么技术细节讲得不够深入，让我觉得抓不住重点。当我拿到《激光原理技术及应用（光学工程）/国防科工委“十五”规划教材》时，我眼前一亮。首先，它的结构设计非常合理，从激光的基本原理讲起，循序渐进地深入到各种激光器的技术细节，最后还介绍了激光在各个领域的广泛应用。这本书并没有回避那些复杂的公式和理论，但解释得非常到位，让我这个非专业出身的读者也能逐步理解。书中大量的图示和表格，更是极大地帮助了我理解抽象的概念，尤其是对于不同激光器的性能参数对比，直观明了。我特别喜欢其中关于激光安全的部分，这在很多同类书籍中都是被忽略的。总的来说，这本书的知识体系完整，内容翔实，既有深度又不失广度，绝对是光学工程领域学习激光技术的必备宝典。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我对激光这个概念都觉得既神秘又充满力量。拿到这本《激光原理技术及应用（光学工程）》后，我感觉自己真的打开了新世界的大门。书中最吸引我的地方在于，它能够用相对易懂的方式解释那些看起来非常高深的物理原理。比如，对于“受激辐射”这个核心概念，作者没有停留在理论层面，而是通过生动的类比和清晰的图示，让我切实感受到了原子在光子激发下“复制”光子的奇妙过程。接着，书中对不同类型激光器的介绍，比如红宝石激光器、CO2激光器、半导体激光器等，不仅仅是列举名称，更是深入剖析了它们各自的工作介质、激励方式以及产生的激光特点，让我可以分辨出它们之间的差异和优势。最后，在“应用”部分，我看到了激光技术在日常生活中随处可见的身影，比如条形码扫描、DVD播放器，到更高端的医疗手术和精密测量，这种将理论知识与实际应用紧密结合的方式，让我觉得这本书的价值非凡，读起来既涨知识，又充满了探索的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在某光学研究所工作的工程师，经常需要接触到激光相关的项目。过去，我可能更多的是依赖经验和零散的资料来解决问题。而《激光原理技术及应用》这本书，就像一本宝典，系统地梳理了激光技术的所有关键知识点。《激光原理》部分，让我对激光的本质有了更清晰的认识，尤其是在理解不同工作方式下激光的特性时，书中给出的解释非常精准。在《技术》部分，它详细介绍了各种主流激光器的类型、结构、工作原理、关键性能指标以及相关的设计考量。这对于我们选择和评估激光器，甚至进行简单的定制化设计，都提供了宝贵的参考。而《应用》部分，更是让我大开眼界，它清晰地展示了激光技术如何渗透到我们生活的方方面面，从微观的精密加工到宏观的距离测量，再到前沿的量子通信，这些都让我对激光的未来发展有了更宏观的把握。这本书的语言简洁明了，图文并茂，非常适合工程技术人员阅读。