激光原理技术及应用/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 著

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出版社： 哈尔滨工业大学出版社

ISBN：9787560320885

商品编码：29737722942

包装：平装

出版时间：2004-10-01

基本信息

书名：激光原理技术及应用/国防科工委十五规划教材

定价：36.00元

作者：李相银

出版社：哈尔滨工业大学出版社

出版日期：2004-10-01

ISBN：9787560320885

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.558kg

编辑推荐

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内容提要

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本书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。
　　本书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

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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
第十章　激光技术在国防科技领域中的应用　
第十一章　激光技术在工业及其他方面的应用
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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光的奇迹：激光的奥秘与无限可能 自古以来，人类对光的探索从未停止。从对太阳的崇拜，到对火焰的利用，再到对电磁波的研究，光一直是驱动文明进步的重要力量。而激光，作为一种前所未有的、高度集成的光，它的出现无疑是二十世纪最伟大的科学成就之一，彻底改变了我们认知世界、改造世界的方式。 激光，英文单词LASER的音译，是“受激辐射放大”的缩写。这个看似拗口的物理学名词，背后蕴含着对微观粒子行为的深刻理解和精妙控制。它并非凭空产生，而是建立在爱因斯坦关于光与物质相互作用的理论基石之上。当原子或分子吸收能量后，其内部的电子会跃迁到较高的能级，处于一种“激发态”。在特定条件下，当处于激发态的粒子受到一个与它跃迁能量相同的光子激发时，它会“受激”地跃迁回低能级，并释放出一个与激发光子完全相同的光子——包括波长、方向、相位和偏振。这就是“受激辐射”。而“放大”则意味着，这个过程可以产生雪崩效应，使得一个光子通过不断激发，生成成千上万甚至数以亿计的、性质完全一致的光子，形成一束强大的、高度定向、单色性和相干性极佳的光。 这种独特的光束，与我们日常生活中接触到的普通光（如太阳光、白炽灯光）有着天壤之别。普通光是自然、随机、杂乱无章的光，不同颜色的光混合在一起，方向各异，相位也毫无规律。而激光，则像一支训练有素的军队，所有光子步调一致，方向统一，能量高度集中。这种“高度相干性”、“高度单色性”和“高度方向性”是激光的标志性特征，也是其强大应用潜力的源泉。 激光技术的诞生，并非一蹴而就，而是经历了一个漫长而曲折的探索过程。从20世纪初爱因斯坦提出受激辐射理论，到50年代初Townes和Schawlow等科学家在微波激射器和光学激光器上的开创性工作，再到1960年Maiman成功制造出第一台红宝石激光器，人类终于掌握了创造这种神奇光束的钥匙。这一突破性的进展，如同打开了一扇通往新世界的大门，预示着一场深刻的技术革命的到来。 自从第一台激光器诞生以来，科学家们不断对其进行改进和创新，研发出各种不同类型、不同波长、不同功率的激光器，如气体激光器、固体激光器、半导体激光器、染料激光器等。这些激光器犹如万花筒般，以其多样的形态和功能，满足了不同领域、不同需求的“光之召唤”。 激光的神奇之处，远不止于其独特的物理性质，更在于它所能带来的无限应用前景。它的高能量密度使其能够进行精确的切割、焊接、打孔等加工；其高相干性使其能够实现高分辨率的成像和测量；其单色性使其在光谱分析和信息存储方面展现出巨大优势。 在工业领域，激光技术早已成为不可或缺的利器。从汽车制造、航空航天到微电子加工，激光切割机以其极高的精度和效率，取代了传统的机械加工方式，实现了对金属、塑料、陶瓷等各种材料的精密切割和成型。激光焊接则能够实现对精密部件的无接触、高强度连接，特别是在航空发动机、精密仪器等对焊接质量要求极高的领域，激光焊接的优势尤为突出。此外，激光打孔、激光表面处理、激光三维打印等技术，也极大地提升了工业生产的自动化水平和产品质量。 医疗领域是激光技术应用的另一大亮点。激光在眼科手术中应用广泛，如视网膜光凝术、准分子激光角膜屈光手术（LASIK），它们能够精确地矫正视力，减少创伤。在皮肤科，激光嫩肤、祛斑、脱毛等美容治疗，以其安全、有效、恢复期短的特点，受到了广泛欢迎。在肿瘤治疗方面，激光可以用于光动力疗法，选择性地破坏癌细胞。此外，激光在口腔治疗、外科手术、诊断成像等方面也发挥着越来越重要的作用。 在科研领域，激光更是扮演着“探针”和“工具”的双重角色。高功率激光器的出现，使得科学家们能够模拟极端条件下的物理过程，如核聚变研究、材料科学的深入探索。低能量、高精密激光器的应用，则使得超精密测量、光学干涉、全息成像等技术得以实现，极大地拓展了我们对微观世界和宏观宇宙的认知边界。激光雷达（LiDAR）技术，通过发射激光脉冲并测量反射时间，可以精确描绘三维空间的地形地貌，在自动驾驶、地理测绘、环境监测等领域发挥着关键作用。 信息技术是激光技术最令人瞩目的应用领域之一。光纤通信，正是依赖激光作为信息载体，通过光纤进行高速、长距离的信息传输，构成了现代互联网和通信网络的基石。光盘（CD、DVD、Blu-ray）的读写，同样是利用激光的聚焦能力来存储和读取信息。近年来，随着数据量的爆炸式增长，对信息存储和处理能力的需求不断攀升，激光在光存储、光计算等前沿领域的研究也日益深入。 在日常生活，激光的应用也无处不在。商场里的条形码扫描器，就是激光技术的普及应用。舞台上的激光秀，用其炫丽的光束营造出令人震撼的视觉效果。激光笔，更是我们日常交流和演示的常用工具。 激光技术的飞速发展，不仅体现在其应用的广度，更体现在其技术的深度。对激光器性能的不断优化，如提高效率、降低成本、增强稳定性，以及开发新型激光介质和工作原理，一直是科研人员努力的方向。同时，与激光相关的配套技术，如光学元件、精密控制系统、探测器等，也随着激光技术的进步而不断发展。 展望未来，激光技术仍有巨大的潜力等待挖掘。量子激光器、超快激光技术、激光诱导的核聚变等前沿领域，正在孕育着颠覆性的技术突破。从更精准的医疗诊断和治疗，到更高效的能源生产，再到更智能的生产制造，激光，这束神奇的光，必将继续在人类文明的进步道路上，点亮更加璀璨的未来。它不仅仅是一种技术，更是人类智慧的结晶，是探索未知、创造可能的不竭动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排风格透着一股浓厚的工程实用主义色彩，这种务实态度是很多偏重理论的物理教材所欠缺的。它很少陷入纯粹的数学证明的泥潭，即使是不可避免的公式推导，也会紧密地与其背后的物理意义和工程应用场景相结合。例如，在介绍腔体设计时，书中不仅给出了稳定性和光束质量的计算公式，还配有大量的表格和图示，直观展示了不同腔长、不同反射率对输出功率和模式特性的影响曲线。这种“理论指导实践，实践反哺理论”的写作路线，让读者能够清晰地看到每一步理论推导最终会转化为设备上的哪个参数调整。对于我们这些在实验室里需要动手搭建和调试激光系统的工程师而言，这种强调可操作性和可预测性的叙事方式，无疑是最为宝贵的财富，大大减少了试错成本。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和印刷质量实在令人赞叹，拿到手里沉甸甸的，纸张的质感非常厚实，即便是长期翻阅，估计也不会轻易出现磨损或泛黄的迹象。封面设计上，虽然走的是教材一贯的严谨风格，但细节处理上透露出一种专业和权威感，让人一看到就知道这不是一般的入门读物，而是经过深思熟虑、面向专业领域的深度学习资料。尤其是内页的排版，字体清晰锐利，图表的布局也极为考究，复杂的公式和示意图都能够清晰地呈现出来，这对于需要反复对照理解深奥物理概念的学习者来说，简直是福音。我尤其欣赏它在术语表和索引部分所下的功夫，查找起来非常方便快捷，这极大地提升了阅读和参考的效率。作为一个对光学基础有一定了解的读者，我发现即便是对于那些我自认为已经掌握的部分，书中某些细微的阐述角度也带来了新的启发，足见编著者在内容组织上的匠心独运，这绝对是一本值得收藏和反复研读的精装本。

评分☆☆☆☆☆

初次翻阅这本书，我最大的感受是其叙事的逻辑性和层次感构建得极其出色。它不像某些教材那样上来就堆砌公式和复杂的数学推导，而是采取了一种非常循序渐进的方式，从最基础的光的波动性、电磁场理论的引入开始，逐步过渡到激光产生的核心机理。作者似乎非常懂得初学者的思维定势和容易产生困惑的地方，在关键概念的引入时，总会穿插一些精妙的比喻或者历史背景的交代，这使得原本抽象的物理过程变得生动可感。例如，在讲解受激辐射的概念时，书中对玻尔兹密度的阐述，结合了宏观的粒子行为和微观的能级跃迁，这种多维度的解析方式，极大地降低了理解门槛。整个阅读体验下来，感觉自己像是在一位经验丰富、耐心十足的导师的带领下，一步步攀登知识的高峰，而不是被生硬的知识点推着走，这一点非常难得。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度，着实超出了我基于其教材定位的初步预期。它不仅扎实地覆盖了半导体激光器、气体激光器等主流类型的工作原理和结构设计，更深入探讨了诸如腔模选择、频率锁定、以及高功率激光的安全防护等工程实践中至关重要的前沿议题。尤其是关于非线性光学效应的部分，作者的处理方式显得尤为老练和全面，不仅罗列了现象，更给出了深入的理论分析框架，这对于希望将理论应用于实际激光系统设计与调试的研究人员来说，是不可多得的参考资料。我花了好几个小时专门研究了其中关于光纤激光器性能优化的章节，其中涉及到的一些优化算法和仿真模型的描述，其精确度和可操作性，完全达到了专业文献的水准，这本教材的价值，已经远远超越了一般本科或研究生阶段的教学工具范畴，更像是一部集大成的工具书。

评分☆☆☆☆☆

我得说，这本书在案例分析和历史脉络的梳理上做得相当到位，这使得阅读过程充满了探索的乐趣。它不像某些教材那样把技术描绘成凭空出现的完美成果，而是通过讲述历代科学家们在攻克特定技术难题时所经历的曲折道路，让读者真切体会到科学发现的艰辛与伟大。比如，关于脉冲激光技术发展的章节，它详细描绘了Q开关和锁模技术从概念萌芽到实际应用的演变路径，并对比了不同技术路线的优劣。这种融入“人”的故事和“历史”的厚重感的写法，极大地激发了读者的好奇心和学习热情，使得那些冷冰冰的物理定律仿佛都带上了温度。它不再仅仅是一堆知识的集合，更像是一部浓缩的激光技术发展史诗，让人在学习技术细节的同时，也能领悟到科学精神的本质。