書名:激光原理及應用(第3版)
定價:39.90元
售價:29.1元,便宜10.8元,摺扣72
作者:陳傢璧,彭潤玲
齣版社:電子工業齣版社
齣版日期:2013-01-01
ISBN:9787121191886
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頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.381kg
本書為普通高等教育“十一五”規劃教材。本書從內容上分為兩部分。~5章介紹激光的基本理論,從激光的物理學基礎齣發,著重闡明物理概念,以及激光輸齣特性與激光器的參數之間的關係,盡量避免過多的理論計算,以掌握激光器的選擇和使用為主要目的;第6~10章介紹激光在計量、加工、醫學、信息技術,以及現代科技前沿問題中的應用,重點介紹各種應用的思路和方法。
章 輻射理論概要與激光産生的條件
1.1 光的波粒二象性
1.1.1 光波
1.1.2 光子
1.2 原子的能級和輻射躍遷
1.2.1 原子能級和簡並度
1.2.2 原子狀態的標記
1.2.3 玻爾茲曼分布
1.2.4 輻射躍遷和非輻射躍遷
1.3 光的受激輻射
1.3.1 黑體熱輻射
1.3.2 光和物質的作用
1.3.3 自發輻射、受激輻射和受激吸收之間的關係
1.3.4 自發輻射光功率與受激輻射光功率
1.4 光譜綫增寬
1.4.1 光譜綫、綫型和光譜綫寬度
1.4.2 自然增寬
1.4.3 碰撞增寬
1.4.4 多普勒增寬
1.4.5 均勻增寬和非均勻增寬綫型
1.4.6 綜閤增寬
1.5 激光形成的條件
1.5.1 介質中光的受激輻射放大
1.5.2 光學諧振腔和閾值條件
思考練習題1
第2章 激光器的工作原理
2.1 光學諧振腔結構與穩定性
2.1.1 共軸球麵諧振腔的穩定性條件
2.1.2 共軸球麵腔的穩定圖及其分類
2.1.3 穩定圖的應用
2.2 速率方程組與粒子數反轉
2.2.1 三能級係統和四能級係統
2.2.2 速率方程組
2.2.3 穩態工作時的粒子數密度反轉分布
2.2.4 小信號工作時的粒子數密度反轉分布
2.2.5 均勻增寬型介質的粒子數密度反轉分布
2.2.6 均勻增寬型介質粒子數密度反轉分布的飽和效應
2.3 均勻增寬介質的增益係數和增益飽和
2.3.1 均勻增寬介質的增益係數
2.3.2 均勻增寬介質的增益飽和
2.4 非均勻增寬介質的增益飽和
2.4.1 介質在小信號時的粒子數密度反轉分布值
2.4.2 非均勻增寬型介質在小信號時的增益係數
2.4.3 非均勻增寬型介質穩態粒子數密度反轉分布
2.4.4 非均勻增寬型介質穩態情況下的增益飽和
2.5 激光器的損耗與閾值條件
2.5.1 激光器的損耗
2.5.2 激光諧振腔內形成穩定光強的過程
2.5.3 閾值條件
2.5.4 對介質能級選取的討論
思考練習題2
第3章 激光器的輸齣特性
3.1 光學諧振腔的衍射理論
3.1.1 菲涅耳基爾霍夫衍射公式
3.1.2 光學諧振腔的自再現模積分方程
3.1.3 激光諧振腔的諧振頻率和激光縱模
3.2 對稱共焦腔內外的光場分布
3.2.1 共焦腔鏡麵上的場分布
3.2.2 共焦腔中的行波場與腔內外的光場分布
3.3 高斯光束的傳播特性
3.3.1 高斯光束的振幅和強度分布
3.3.2 高斯光束的相位分布
3.3.3 高斯光束的遠場發散角
3.3.4 高斯光束的高亮度
3.4 穩定球麵腔的光束傳播特性
3.4.1 穩定球麵腔的等價對稱共焦腔
3.4.2 穩定球麵腔的光束傳播特性
3.5 激光器的輸齣功率
3.5.1 均勻增寬型介質激光器的輸齣功率
3.5.2 非均勻增寬型介質激光器的輸齣功率
3.6 激光器的綫寬極限
3.7 激光光束質量的品質因子M2
思考練習題3
第4章 激光的基本技術
4.1 激光器輸齣的選模
4.1.1 激光單縱模的選取
4.1.2 激光單橫模的選取
4.2 激光器的穩頻
4.2.1 影響頻率穩定的因素
4.2.2 穩頻方法概述
4.2.3 蘭姆凹陷法穩頻
4.2.4 飽和吸收法穩頻
4.3 激光束的變換
4.3.1 高斯光束通過薄透鏡時的變換
4.3.2 高斯光束的聚焦
4.3.3 高斯光束的準直
4.3.4 激光的擴束
4.4 激光調製技術
4.4.1 激光調製的基本概念
4.4.2 電光強度調製
4.4.3 電光相位調製
4.5 激光偏轉技術
4.5.1 機械偏轉
4.5.2 電光偏轉
4.5.3 聲光偏轉
4.6 激光調Q技術
4.6.1 激光諧振腔的品質因數Q
4.6.2 調Q原理
4.6.3 電光調Q
4.6.4 聲光調Q
4.6.5 染料調Q
4.7 激光鎖模技術
4.7.1 鎖模原理
4.7.2 主動鎖模
4.7.3 被動鎖模
思考練習題4
第5章 典型激光器介紹
5.1 固體激光器
5.1.1 固體激光器的基本結構與工作物質
5.1.2 固體激光器的泵浦係統
5.1.3 固體激光器的輸齣特性
5.1.4 新型固體激光器
5.2 氣體激光器
5.2.1 氦氖(HeNe)激光器
5.2.2 二氧化碳激光器
5.2.3 Ar+離子激光器
5.3 染料激光器
5.3.1 染料激光器的激發機理
5.3.2 染料激光器的泵浦
5.3.3 染料激光器的調諧
5.4 半導體激光器
5.4.1 半導體的能帶和産生受激輻射的條件
5.4.2 PN結和粒子數反轉
5.4.3 半導體激光器的工作原理和閾值條件
5.4.4 同質結和異質結半導體激光器
5.5 其他激光器
5.5.1 準分子激光器
5.5.2 自由電子激光器
5.5.3 化學激光器
思考練習題5
第6章 激光在精密測量中的應用
6.1 激光乾涉測長
6.1.1 乾涉測長的基本原理
6.1.2 激光乾涉測長係統的組成
6.1.3 激光外差乾涉測長技術
6.1.4 激光乾涉測長應用舉例
6.2 激光衍射測量
6.2.1 激光衍射測量原理
6.2.2 激光衍射測量的方法
6.2.3 激光衍射測量的應用
6.3 激光測距
6.3.1 激光脈衝測距
6.3.2 激光相位測距
6.4 激光準直及多自由度測量
6.4.1 激光準直儀
6.4.2 激光衍射準直儀
6.4.3 激光多自由度測量
6.5 激光多普勒測速
6.5.1 運動微粒散射光的頻率
6.5.2 差頻法測速
6.5.3 激光多普勒測速技術的應用
6.6 環形激光測量角度和角加速度
6.6.1 環形激光精密測角
6.6.2 光縴陀螺
6.7 激光環境計量
6.8 激光散射闆乾涉儀
思考練習題6
第7章 激光加工技術
7.1 激光熱加工原理
7.2 激光錶麵改性技術
7.2.1 激光淬火技術的原理與應用
7.2.2 激光錶麵熔凝技術
7.2.3 激光熔覆技術
7.3 激光去除材料技術
7.3.1 激光打孔
7.3.2 激光切割
7.4 激光焊接
7.4.1 激光熱導焊
7.4.2 激光深熔焊
7.4.3 激光復閤焊
7.5 激光快速成型技術
7.5.1 激光快速成型技術的原理及主要優點
7.5.2 激光快速成型技術
7.5.3 激光快速成型技術的重要應用
7.6 其他激光加工技術
7.6.1 激光清洗技術
7.6.2 激光彎麯
思考練習題7
第8章 激光在醫學中的應用
8.1 激光與生物體的相互作用
8.1.1 生物體的光學特性
8.1.2 激光對生物體的作用
8.1.3 激光對生物體應用的優點
8.2 激光在臨床治療中的應用
8.2.1 激光臨床治療的種類與現狀
8.2.2 激光在皮膚科及整形外科領域中的應用
8.2.3 激光在眼科中的應用
8.2.4 激光在泌尿外科中的應用
8.2.5 激光在耳鼻喉科中的應用
8.2.6 新的技術——間質激光光凝術
8.2.7 光動力學治療
8.3 激光在生物體檢測及診斷中的應用
8.3.1 利用激光的生物體光譜測量及診斷
8.3.2 激光斷層攝影
8.3.3 激光顯微鏡
8.4 醫用激光設備
8.4.1 醫用激光光源
8.4.2 醫用激光傳播用光縴
8.5 激光應用於醫學的未來
8.5.1 醫用激光新技術
8.5.2 光動力學治療的前景
思考練習題8
第9章 激光在信息技術中的應用
9.1 光縴通信係統中的激光器和光放大器
9.1.1 半導體激光器
9.1.2 光縴激光器
9.1.3 光放大器
9.2 激光全息三維顯示
9.2.1 全息術的曆史迴顧
9.2.2 激光全息術的基本原理和分類
9.2.3 白光再現的全息三維顯示
9.2.4 計算全息圖
9.2.5 數字全息術
9.2.6 全息三維顯示的優點
9.2.7 全息三維顯示的應用
9.2.8 全息三維顯示技術的展望
9.3 激光存儲技術
9.3.1 激光存儲的基本原理、分類及特點
9.3.2 激光光盤存儲
9.3.3 激光體全息光存儲
9.3.4 激光存儲技術的新進展[77,85,90,91,92]
9.4 激光掃描和激光打印機
9.4.1 激光掃描
9.4.2 激光打印機
9.5 量子光通信中的激光源
9.5.1 量子光通信
9.5.2 量子態發生器及應用
思考練習題9
0章 激光在科學技術前沿問題中的應用
10.1 激光核聚變
10.1.1 受控核聚變
10.1.2 磁力約束和慣性約束控製方法
10.1.3 激光壓縮點燃核聚變的原理
10.2 激光冷卻
10.3 激光操縱微粒
10.3.1 光捕獲
10.3.2 微粒操縱
10.4 激光誘導化學過程
10.4.1 激光波長和離解能的關係
10.4.2 激光切斷分子
10.4.3 液體、固體的光化學反應
10.5 激光光譜學
10.5.1 拉曼光譜
10.5.2 空間高分辨的激光顯微光譜
10.5.3 頻率高分辨的雙光子光譜
10.5.4 時間高分辨的激光閃光光譜
10.5.5 各種特殊效能的激光光譜技術
10.6 激光用於反常多普勒效應的基礎物理研究
10.6.1 電磁波的正常多普勒效應
10.6.2 在負摺射率材料中傳播的電磁波的反常多普勒效應
10.6.3 摺射光子晶體棱鏡的設計以及負摺射性質的實驗驗證
10.6.4 反常多普勒效應的測量光路設計及理論分析
10.6.5 反常多普勒效應的測量實驗結果
思考練習題10
坦白說,我一直以來都對物理學的某些分支感到些許畏懼,尤其涉及到“光學”和“量子力學”的部分,總覺得離我的日常工作太遠。然而,《激光原理及應用(第3版)》這本書,卻像是一盞明燈,照亮瞭我認知激光世界的道路。我之所以會選擇這本書,更多的是齣於一種好奇心,想知道那些閃耀的激光束背後到底蘊藏著怎樣的奧秘。剛開始閱讀時,我最擔心的就是能否跟上作者的思路,畢竟,我不是科班齣身。但齣乎意料的是,作者在“激光的産生”這一核心章節的處理上,做到瞭令人稱贊的平衡。他沒有迴避理論的深度,但也沒有讓理論束之高閣。他巧妙地將物理學中的基本原理,例如“能量守恒”、“電磁波理論”等,巧妙地融入到激光的講解中。我印象最深刻的是關於“增益介質”的論述,作者列舉瞭多種增益介質的特性,並分析瞭它們在不同激光器中的作用。這種係統性的講解,讓我能夠從宏觀到微觀,一步步理解激光的形成過程。此外,書中對“激光的性質”進行的詳細闡述,比如“方嚮性”、“單色性”、“相乾性”,不僅解釋瞭這些性質的由來,更重要的是,它為我理解激光在實際應用中的優勢提供瞭堅實的基礎。我開始意識到,原來那些我們在電影中看到的科幻場景,背後都有著如此紮實的科學依據。
評分在我最近的一次項目需求中,我需要對激光在材料加工領域的應用進行深入研究,這直接促使我開始尋找一本全麵且專業的書籍。《激光原理及應用(第3版)》正是這樣一本讓我眼前一亮的書。它不僅僅是一本理論教科書,更是一本實用的技術指南。我尤其欣賞它在“激光與物質的相互作用”這部分的詳盡闡述。作者並沒有止步於理論公式,而是通過大量的實例,生動地描繪瞭激光在切割、焊接、打標等工藝中的具體錶現。我曾經對激光切割為何能如此精確感到睏惑,看完這部分,我纔瞭解到激光的能量密度、波長以及脈衝寬度等參數,是如何直接影響材料的熔化、汽化過程,從而實現高精度的加工。書中對“激光焊接”的講解也讓我受益匪淺,它詳細分析瞭不同類型激光器在焊接過程中的優勢,比如CO2激光器和光縴激光器在焊接不同金屬材料時的性能差異。這對於我選擇閤適的加工設備提供瞭非常有價值的參考。而且,這本書並沒有停留在基礎原理上,它還探討瞭“激光安全”以及“激光測量技術”等實際應用方麵的內容,這對於確保操作安全和提高生産效率都至關重要。整體而言,這本書對於需要將激光技術應用於實際生産和研發的工程師和技術人員來說,無疑是一本不可多得的參考書。
評分作為一名在光學領域摸爬滾打多年的老兵,我對市麵上關於激光的各類書籍都有所涉獵,但《激光原理及應用(第3版)》這本書,依然帶給瞭我不少驚喜。它最大的特點在於其“前沿性”和“應用性”的完美結閤。在“激光器的發展趨勢”和“新型激光技術”等章節,作者並沒有僅僅羅列一些概念,而是深入分析瞭當前激光技術發展的瓶頸和未來可能突破的方嚮,比如超快激光、自由電子激光等。這些內容對於我這種需要跟上行業發展步伐的人來說,非常有價值。我尤其關注書中對“量子級聯激光器”的介紹,它在太赫茲波段的應用前景令我耳目一新,也為我拓展瞭新的研究思路。同時,這本書在“激光在生物醫學領域的應用”方麵也進行瞭詳實的論述,從激光手術到光動力療法,都給齣瞭專業的分析和案例。我深知,將基礎理論與實際應用緊密結閤,纔是真正有價值的研究。這本書在這方麵做得非常齣色,它不僅解釋瞭原理,更展示瞭激光如何改變我們的生活和工作。這本書的參考文獻也十分豐富,為讀者提供瞭進一步深入研究的寶貴資源。總而言之,這本《激光原理及應用(第3版)》是一本集理論深度、前沿視野和實踐指導於一體的優秀著作,值得反復研讀。
評分剛拿到這本《激光原理及應用(第3版)》的時候,我其實是有點忐忑的。畢竟是“第3版”,意味著知識體係可能更新瞭不少,而且“激光原理”這個主題本身就帶著點高深莫測的味道。打開目錄,一看到“半導體激光器”、“光縴激光器”這些章節,我的第一反應是:“這下可有的啃瞭”。不過,翻瞭幾頁之後,感覺立刻就不一樣瞭。作者的敘述方式相當的平實,雖然是專業書籍,但並沒有過多的晦澀術語堆砌,而是力圖用清晰的邏輯和逐步遞進的方式來講解。比如,在講到“激光器的工作原理”時,作者沒有一開始就拋齣復雜的量子力學公式,而是從“受激發射”、“粒子數反轉”這些基本概念講起,再輔以形象的比喻和圖示,讓人很容易理解激光誕生的“幕後英雄”。我特彆喜歡它在講解不同類型激光器時,會對比它們的優缺點以及適用場景,這對於我這種需要實際應用知識的人來說,簡直是福音。我之前對光縴激光器一直有點模糊的概念,看完這部分,算是徹底弄明白瞭它的工作機理和在通信、工業領域的廣泛應用。這本書的排版也很舒服,字號適中,留白恰當,閱讀起來不會有壓迫感。總的來說,它是一本既有深度又不失溫度的專業教材,對於想要深入瞭解激光技術的人來說,絕對是值得入手的一本。
評分一直以來,我對激光這個概念都停留在一種模糊的認識層麵,知道它很“厲害”,但具體是怎麼“厲害”的,就說不清瞭。直到我翻開瞭《激光原理及應用(第3版)》,纔算真正走進瞭激光的奇妙世界。這本書最大的優點在於它的“易懂性”,尤其是在講解“激光振蕩器”這一核心部分時,作者運用瞭很多類比和直觀的解釋。比如,他把激光腔體比作一個“放大器”,把反射鏡比作“鏡子”,通過不斷地“反射”和“放大”光,最終形成高能量密度的激光束。這種講解方式,即使對於沒有深厚物理基礎的讀者來說,也能輕鬆理解。我尤其喜歡書中關於“閾值功率”和“飽和效應”的討論,這讓我明白瞭激光器並非“想亮就亮”,而是需要達到一定的“觸發條件”,並且功率的增加也並非無限有效。這種對工作狀態的深入剖析,對於理解激光器的性能限製和優化操作非常有幫助。另外,我對於書中關於“激光的模式”的介紹也印象深刻,瞭解到不同模式的激光在光斑形狀和能量分布上的差異,這直接關係到激光在不同應用中的效果。這本書讓我感覺到,原來那些聽起來很高深的科學名詞,也可以如此生動有趣。
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