高等院校精品教材：激光原理（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳鈺清，王靜環 著

圖書標籤:

• 激光原理
• 光學
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• 激光技術
• 光電子學
• 電磁學
• 精密儀器
• 大學教材

齣版社： 浙江大學齣版社

ISBN：9787308007283

版次：2

商品編碼：10647650

包裝：平裝

開本：16開

頁數：237

正文語種：中文

內容簡介

《激光原理（第2版）》主要內容包括光學諧振腔的構成和作用、光學諧振腔的模式、光學諧振腔的損耗，Q值及綫寬、光學諧振腔的幾何光學分析、光學諧振腔的衍射理論分析、穩定球麵鏡共焦腔、一般穩定球麵鏡腔及等價共焦腔等。

內頁插圖

目錄

第一章 激光的物理基礎
第一節 光的電磁波理論
第二節 光波的模式和光子的量子狀態
第三節 光的相乾性和相乾體積
第四節 光子簡並度
第五節 黑體輻射
第六節 光的自發輻射、受激吸收和受激輻射
第七節 激光的産生
第八節 激光器和激光的特性
習題

第二章 光學諧振腔
第一節 光學諧振腔的構成和作用
第二節 光學諧振腔的模式
第三節 光學諧振腔的損耗，Q值及綫寬
第四節 光學諧振腔的幾何光學分析
第五節 光學諧振腔的衍射理論分析
第六節 平行平麵腔的Fox-Li數值迭代法
第七節 穩定球麵鏡共焦腔
第八節 一般穩定球麵鏡腔及等價共焦腔
第九節 非穩定諧振腔
第十節 選模技術
習題

第三章 高斯光束
第一節 高斯光束的基本性質
第二節 高斯光束的傳輸
第三節 高斯光束通過薄透鏡的變換
第四節 高斯光束的聚焦
第五節 高斯光束的自再現變換和ABCD定律在光學諧振腔中的應用
第六節 高斯光束的匹配
第七節 高斯光束的準直
習題

第四章 光場與物質間的相互作用
第一節 光場與物質相互作用的經典理論
第二節 光譜綫加寬
第三節 光場與物質相互作用的速率方程描述
習題

第五章 激光放大與振蕩原理
第一節 激光泵浦和集居數密度反轉
第二節 激活介質的穩態增益放大
第三節 激光器振蕩原理
習題

第六章 激光過程動力學
第一節 激光振蕩的建立
第二節 激光尖峰和弛豫振蕩
第三節 激光器調Q原理
第四節 激光器鎖模
第五節 激光器半經典理論概述
習題
常用激光及原子常數錶
參考文獻

精彩書摘

在第一章中，我們曾從愛因斯坦的光場與原子間相互作用的唯象理論齣發，討論瞭激光器構成的基本思想和激光形成的主要物理過程。可以看齣，光頻電磁場與激光工作物質中的工作粒子（例如原子、分子或離子，為簡便計通稱為原子）間的相互作用是形成激光的物理基礎。因此，對這一問題的討論就成為激光物理的中心問題之一，它不僅是我們理論激光工作物質的放大特性、分析激光器振蕩原理的物理基礎，也是更進一步學習激光理論的基礎。本章將對這一中心問題進行較為專門的討論。在光場與物質相互作用過程中，一般會同時存在共振相互作用與非共振相互作用。前者特指光場的頻率近似等於原子輻射本身某一固有頻率（即原子的某兩能級間輻射躍遷的波爾頻率）的情況。在激光器中，為瞭實現光的受激輻射放大，其主要的物理過程是共振相互作用。因此，本章的中心是討論場與物質原子間的共振相互作用，非共振相互作用已超齣本課程要求而不作討論。
由於我們討論的問題是具有波粒二象性的光與構成物質的大量微觀粒子體係間相互作用的問題。因此采用的理論方法的近似程序將有較大差異。它可以是以經典電動力學為基礎的完全經典的討論，亦可以是建立在量子力學基礎上的半經典方法，甚至是在量子電動力學基礎上的完全量子化的理論方法。采用不同層次的理論方法所建立起來的激光理論自然可以以不同的近似程度揭示激光器的不同層次的特性和規律。然而，在激光工程技術中常常采用簡化的量子理論，即速率方程近似來描述光場與物質問的相互作用並進而建立激光器的速率方程理論。該理論方法不涉及光與物質相互作用的力學過程，而是基於愛因斯坦關於相互作用的唯象理論，建立起原子在各能級上的集居數密度在與光場相互作用過程中的變化速率方程，以及光場的光子數變化速率方程，繼而據速率方程組討論激光器的特性。由於這一理論方法能夠簡明地對激光器的一些重要宏觀特性和動力學過程給齣較好的說明，因而在工程中得到瞭較為廣泛的應用。

前言/序言

《光電子學基礎與應用》 內容簡介 本書旨在為物理學、電子工程、材料科學以及相關工程技術領域的研究生和高年級本科生提供一個全麵而深入的光電子學基礎知識體係。全書共分為四大部分，二十章內容，從基礎的光與物質相互作用原理齣發，逐步深入到現代光電子器件的設計、製造與前沿應用。 第一部分：光學基礎與電磁波理論 (Foundation of Optics and Electromagnetic Wave Theory) 本部分首先迴顧瞭經典光學理論的核心概念，重點梳理瞭電磁波在介質中的傳播特性，包括麥剋斯韋方程組的復數形式及其在各嚮異性介質中的應用。詳細闡述瞭光的偏振態、光的乾涉與衍射現象，並引入瞭傅裏葉光學的基礎，為理解現代光學係統中的信號處理奠定瞭理論基礎。 在深入部分，本書重點討論瞭晶體光學。詳細分析瞭雙摺射現象的微觀機製，特彆是光的走嚮上和波前傳播的數學描述，如法綫錐、摺射率橢球的構建與應用。此外，本部分還涵蓋瞭光在散射介質中的行為，包括瑞利散射和米氏散射的理論模型，以及如何利用這些模型來分析大氣光學和生物醫學成像中的光傳輸問題。 第二部分：半導體光電子學導論 (Introduction to Semiconductor Optoelectronics) 本部分是全書的核心內容之一，專注於半導體材料中的光電效應。首先，從能帶理論齣發，詳細解釋瞭有效質量、態密度以及費米能級在非簡並和簡並半導體中的分布。 隨後，重點分析瞭光吸收、光發射與光載流子復閤過程。精確推導瞭直接帶隙和間接帶隙半導體中光吸收係數的錶達式，並討論瞭量子限製效應對能帶結構的影響，為理解量子阱（Quantum Well）結構奠定瞭基礎。 在器件方麵，本書對光電二極管（Photodiode）的工作原理進行瞭詳盡的論述，包括雪崩光電二極管（APD）和PIN光電二極管的結構、性能參數（如量子效率、響應速度）的定量分析。接著，深入講解瞭發光二極管（LED）的效率機製，特彆是載流子注入、復閤效率以及光提取效率的限製因素。 第三部分：半導體激光器原理與設計 (Principles and Design of Semiconductor Lasers) 本部分聚焦於半導體激光器的核心機製。首先，係統闡述瞭受激輻射的量子力學基礎，並將其應用於半導體材料中的增益過程。詳細分析瞭半導體激光器的閾值條件、光子腔設計（如法布裏-珀羅腔、分布式反饋DFB腔）與縱模選擇機製。 在器件結構上，本書詳細比較瞭雙異質結（DH）、量子阱（QW）和量子點（QD）激光器的性能優勢與劣勢。重點分析瞭限製電流密度、溫度穩定性以及模式競爭等關鍵設計挑戰。 此外，書中專門闢章節討論瞭先進的激光器技術，包括： 1. 調諧激光器 (Tunable Lasers)：分析瞭可調諧激光器的基本原理，如基於半導體材料摺射率變化的調諧機製，以及波長選擇器件（如ASE源）的應用。 2. 高功率與高效率激光器：探討瞭如何通過優化光限製層和電子限製層來提高量子效率和光子限製效率，以滿足高功率密度應用的需求。 3. 光通信用激光器：側重於直接調製速率、綫寬、相對強度噪聲（RIN）等參數在高速光縴通信中的重要性及其控製方法。 第四部分：光電子器件的集成與前沿應用 (Integration and Advanced Applications of Optoelectronic Devices) 本部分將理論知識與實際工程應用相結閤。首先，係統介紹瞭光集成電路（PIC）的製造工藝基礎，包括光刻、薄膜沉積和刻蝕技術在製造波導、調製器和探測器陣列中的應用。詳細討論瞭基於III-V族和矽基平颱的光子集成技術，特彆是異質集成（Heterogeneous Integration）的挑戰與進展。 在調製與切換方麵，本書深入分析瞭電光效應（Electro-optic effect）和光緻摺射率效應，詳細闡述瞭馬赫-曾德爾調製器（MZM）和Y波導調製器的性能指標（如帶寬、插入損耗和電壓效率）。 最後，本書的收官部分介紹瞭光電子學在幾個關鍵前沿領域的應用： 生物醫學光子學：包括基於共聚焦顯微鏡和多光子顯微鏡的光學成像技術，以及光聲成像（PAI）的基礎原理。 傳感與計量：重點介紹瞭光縴傳感器的分類（如基於布拉格光柵FBG的傳感）及其在環境監測和結構健康監測中的應用。 量子信息技術：簡要介紹瞭單光子源、光子探測器在高保真度量子密鑰分發（QKD）係統中的作用。 本書內容覆蓋麵廣，理論推導嚴謹，旨在培養讀者從微觀物理機製到宏觀器件性能的全麵理解能力，是光電子領域深入研究和工程實踐的寶貴參考資料。

評分☆☆☆☆☆

從教學的角度來看，一本優秀的教材應該能夠激發學生的學習興趣，並引導他們形成良好的科學思維方式。我個人認為，《高等院校精品教材：激光原理（第2版）》如果能夠做到這一點，將會極具價值。在我學習激光原理的初期，我曾因為公式推導的復雜性和概念的抽象性而感到睏惑。我希望這本教材能夠通過生動形象的類比、精美的插圖以及易於理解的語言，將那些復雜的物理概念變得更加直觀。例如，在講解激光諧振腔的模式時，是否可以引入一些聲學或電磁學的類比，讓讀者更容易理解駐波和不同模式的形成？此外，教材是否能夠通過設計一些啓發式的問題，引導學生主動思考，而不是被動接受知識？我期待這本書能夠不僅僅是一本知識的傳遞者，更能成為一個引導者，幫助我培養獨立思考和解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對物理原理有著執著追求的學習者，我對於教材的嚴謹性和深度有著極高的要求。在理解激光的産生過程時，我希望能夠清晰地看到粒子與電磁場的相互作用，包括受激吸收、自發輻射和受激輻射這三個基本過程是如何協同作用，最終實現激光振蕩的。我期待書中能夠對這些過程的量子力學解釋給予充分的闡述，並且在推導增益係數、閾值條件等關鍵參數時，能夠有清晰的數學推導過程，而不是直接給齣結果。對於不同類型的激光器，比如氣體激光、固體激光、半導體激光等，我希望書中能夠詳細分析其獨特的增益介質特性、泵浦方式以及各自的優缺點。此外，對於激光的輸齣特性，如相乾性、單色性、方嚮性等，我希望能夠有深入的物理闡述，並探討影響這些特性的因素。如果書中還能對激光腔的模式、穩定性以及腔長調諧等內容進行詳細介紹，那將更是錦上添花瞭。

評分☆☆☆☆☆

在當今科技飛速發展的時代，一本“精品教材”的價值，很大程度上取決於其內容的“新”與“精”。激光技術作為現代科技的重要支柱，其發展日新月異。我尤其關注的是，《高等院校精品教材：激光原理（第2版）》是否能夠跟上時代的步伐，引入一些近些年來在激光領域湧現齣的前沿研究成果和關鍵技術。例如，對於光束質量的提升、激光輸齣功率的增大、以及新型激光材料的應用等方麵，是否有所涉及？特彆是對於一些新興的激光應用，如激光雷達、激光焊接、激光醫療等，教材是否能夠對其背後的激光原理進行深入的剖析，並簡要介紹其技術發展趨勢？我希望這本教材能夠展現齣激光科學的活力與魅力，讓讀者在學習基本原理的同時，也能感受到科技創新的脈搏，從而激發對未來激光技術發展的探索熱情。

評分☆☆☆☆☆

我對一本好的教材的期望，更多地體現在其解決實際問題的能力上。在我的學習過程中，常常會遇到理論知識與實際應用脫節的情況。例如，在設計一個激光係統時，僅僅理解瞭理論公式是遠遠不夠的，更需要知道如何根據具體的應用場景，選擇閤適的激光器類型、如何進行光束整形、如何控製輸齣參數等等。我希望這本《高等院校精品教材：激光原理（第2版）》能夠在這方麵做得更加齣色。它能否在理論講解之後，提供一些精心設計的案例分析？這些案例是否能夠覆蓋不同領域，比如工業加工、醫療美容、精密測量等？書中對於激光安全、操作規範的講解是否足夠詳盡，以確保讀者在實踐操作中的安全？而且，我非常關心的是，教材中是否會介紹一些常用的激光器設計和仿真軟件的使用方法，以及相關的實驗指導。畢竟，理論的升華離不開實踐的驗證，我期待這本書能夠成為一座連接理論與實踐的堅實橋梁，為我今後的科研道路打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在光學領域摸爬滾打多年的研究生，我對“激光原理”這個主題可謂是既熟悉又充滿敬畏。市麵上關於激光的書籍琳琅滿目，但真正能讓我眼前一亮，既能深入淺齣地闡述其物理精髓，又能緊密結閤現代科技發展脈絡的，卻實屬不易。我在瀏覽學術書籍時，無意間看到瞭這本《高等院校精品教材：激光原理（第2版）》。盡管我手中的參考書已堆積如山，但“精品教材”和“第2版”這兩個標簽，還是勾起瞭我極大的興趣。我尤其關注的是，它是否能夠提供一些新的視角，比如在介紹激光器的基本工作原理時，能否更細緻地剖析增益介質的能級結構、粒子數反轉的形成機製，以及腔體設計對輸齣特性的影響。同時，我非常希望書中能夠覆蓋一些近些年發展迅速的激光技術，比如超快激光、光縴激光等，並且不僅僅是簡單羅列，而是能深入講解其背後的物理原理和關鍵技術瓶頸。畢竟，對於我們這些需要進行前沿研究的學生來說，一本好的教材，不僅是知識的載體，更是激發創新靈感的源泉。它能否幫助我構建起一個更加完善和深入的激光知識體係，是我最期待的。

評分☆☆☆☆☆

教育智慧求妙點.從知識到能力，從情感到智慧，教育逐步進入它的最佳境界。教育智慧錶現為對教育本

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

③我們的教師為瞭控製課堂，總擔心秩序失控而嚴格紀律，導緻緊張有餘而輕鬆不足。輕鬆的氛圍，使學生沒有思想顧忌，沒有思想負擔，提問可以自由發言，討論可以暢所欲言，迴答不用擔心受怕，辯論不用針鋒相對。同學們的任何猜想、幻想、設想都受到尊重、都盡可能讓他們自己做解釋，在聆聽中交流想法、

評分☆☆☆☆☆

質的要求，對教育規律的把握，對教學藝術的領悟，對教學特色的追求。

評分☆☆☆☆☆

老公買的，他說好看，經典。

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

[ZZ]寫的的書都寫得很好，[sm]還是朋友推薦我看的，後來就非非常喜歡，他的書瞭。除瞭他的書，我和我傢小孩還喜歡看鄭淵潔、楊紅櫻、黃曉陽、小橋老樹、王永傑、楊其鐸、曉玲叮當、方洲，他們的書我覺得都寫得很好。[SM]，很值得看，價格也非常便宜，比實體店買便宜好多還省車費。 書的內容直得一讀[BJTJ]，閱讀瞭一下，寫得很好，[NRJJ]，內容也很豐富。[QY]，一本書多讀幾次，[SZ]。 快遞送貨也很快。還送貨上樓。非常好。 [SM]，超值。買書就來來京東商城。價格還比彆傢便宜，還免郵費不錯，速度還真是快而且都是正版書。[BJTJ]，買迴來覺得還是非常值的。我喜歡看書，喜歡看各種各樣的書，看的很雜，文學名著，流行小說都看，隻要作者的文筆不是太差，總能讓我從頭到腳看完整本書。隻不過很多時候是當成故事來看，看完瞭感嘆一番也就丟下瞭。所在來這裏買書是非常明智的。然而，目前社會上還有許多人被一些價值不大的東西所束縛，卻自得其樂，還覺得很滿足。經過幾百年的探索和發展，人們對物質需求已不再迫切，但對於精神自由的需求卻無端被抹殺瞭。總之，我認為現代人最缺乏的就是一種開闊進取，尋找最大自由的精神。 中國人講“虛實相生，天人閤一”的思想，“於空寂處見流行，於流行處見空寂”，從而獲得對於“道”的體悟，“唯道集虛”。這在傳統的藝術中得到瞭充分的體現，因此中國古代的繪畫，提倡“留白”、“布白”，用空白來錶現豐富多彩的想象空間和廣博深廣的人生意味，體現瞭包納萬物、吞吐一切的胸襟和情懷。讓我得到瞭一種生活情趣和審美方式，伴著筆墨的清香，細細體味，那自由孤寂的靈魂，高尚清真的人格魅力，在尋求美的道路上指引著我，讓我拋棄浮躁的世俗，嚮美學叢林的深處邁進。閤上書，閉上眼，書的餘香猶存，而我腦海裏浮現的，是一個“皎皎明月，仙仙白雲，鴻雁高翔，綴葉如雨”的衝淡清幽境界。願我們身邊多一些主教般光明的使者，有更多人能加入到助人為樂、見義勇為的隊伍中來。社會需要這樣的人，世界需要這樣的人，隻有這樣我們纔能創造我們的生活，[NRJJ]希望下次還呢繼續購買這裏的書籍，這裏的書籍很好，非常的不錯，。給我帶來瞭不錯的現實享受。希望下次還呢繼續購買這裏的書籍，這裏的書籍很好，非常的不錯，。給我帶來瞭不錯的現實享受。

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沒太多要說的 反正是本好書

評分☆☆☆☆☆

希望你能越做越好，成長有你有我大傢一起來，很好的寶貝。