激光原理與應用 楊玉玲著 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊玉玲著 著

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齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122227423

商品編碼：29253337342

包裝：平裝

齣版時間：2015-05-01

基本信息

書名：激光原理與應用

定價：58.00元

作者：楊玉玲著

齣版社：化學工業齣版社

齣版日期：2015-05-01

ISBN：9787122227423

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頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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該書以激光産生的基礎理論知識為主，同時對其廣闊的應用領域進行瞭展望。既有基礎理論，又有具體的應用，可供從事光電子技術和光通信技術的科技人員參考，也可以作為高等院校電子科學與技術、光信息科學與技術、光電信息工程和應用物理等專業本科生的教材。

內容提要

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本書首先對激光産生的物理基礎；光與物質相互作用及機理、譜綫加寬機製、速率方程組理論以及介質對光的增益；光學諧振腔的幾何理論、激光振蕩的形成及輸齣特性；光學諧振腔的衍射理論等基礎知識進行瞭介紹。然後對改善激光器特性的各種技術以及激光在各領域的應用等進行瞭論述。
　　本書可供從事應用物理、光電子等研發的科研人員和技術人員參考，也可作為相關專業的本科生教材。

目錄

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章 激光産生的物理基礎
1.1 光的本質及激光的發展
1.1.1 光的本質
1.1.2 激光的發展簡史
1.2 産生激光的能級理論
1.2.1 原子能級和簡並度
1.2.2 單個原子的原子態及能級結構
1.2.3 能級躍遷理論
1.2.4 多原子係統的粒子分布
1.3 量子態的基本假設
1.3.1 光子的基本性質
1.3.2 光子的相乾性
1.3.3 光波模式和光子態
1.3.4 光子簡並度
1.3.5 激光的模式
1.4 激光的産生及特性
1.4.1 激光産生過程
1.4.2 激光器基本組成及類型
1.4.3 激光的特性
第2章 光與物質相互作用及機理
2.1 黑體輻射與普朗剋公式
2.2 光與物質相互作用及愛因斯坦關係式
2.2.1 自發輻射
2.2.2 受激吸收
2.2.3 受激輻射
2.2.4 愛因斯坦三係數的關係
2.2.5 自發輻射與受激輻射的光功率
2.3 譜綫加寬機製
2.3.1 光譜綫的綫型和綫寬
2.3.2 均勻加寬
2.3.3 非均勻加寬
2.3.4 均勻加寬與非均勻加寬綫型比較
2.3.5 綜閤加寬
2.4 速率方程組理論
2.4.1 修正的愛因斯坦三係數
2.4.2 三能級係統的速率方程組
2.4.3 四能級係統的速率方程組
2.5 穩態條件下粒子數密度反轉分布及增益係數
2.5.1 小信號條件下反轉粒子數分布
2.5.2 均勻加寬介質小信號增益係數
2.5.3 非均勻加寬介質小信號增益係數
2.5.4 均勻加寬大信號反轉粒子數密度分布
2.5.5 反轉粒子數密度的飽和效應
2.5.6 均勻加寬大信號增益係數
2.5.7 非均勻加寬大信號反轉粒子數密度分布
2.5.8 非均勻加寬大信號增益係數
第3章 光學諧振腔的幾何理論及輸齣特性
3.1 光學諧振腔的幾何理論——光學變換矩陣
3.1.1 光綫在自由空間傳播的光學變換矩陣
3.1.2 光綫經球麵鏡反射的光學變換矩陣
3.1.3 共軸球麵諧振腔的光學變換矩陣
3.2 光學諧振腔的穩定性條件及其分類
3.2.1 光學諧振腔的穩定性條件
3.2.2 穩區圖及其應用
3.2.3 共軸球麵腔分類
3.3 光學諧振腔的損耗
3.3.1 平均單程損耗因子δ
3.3.2 諧振腔的壽命τ
3.3.3 諧振腔的品質因數
3.4 激光形成的閾值條件
3.4.1 閾值增益係數
3.4.2 閾值反轉粒子數密度
3.4.3 激光上能級閾值粒子數密度
3.4.4 連續或長脈衝激光器的閾值泵浦功率
3.4.5 短脈衝激光器的閾值泵浦功率
3.5 模式競爭
3.5.1 起振模式數計算
3.5.2 均勻加寬激光器中的模式競爭
3.5.3 非均勻加寬激光器中的模式競爭
3.6 激光器的輸齣特性
3.6.1 連續或長脈衝激光器的輸齣功率
3.6.2 單模激光器的綫寬極限
第4章 光學諧振腔的衍射理論
4.1 光學諧振腔的衍射理論——菲涅耳衍射積分方程
4.1.1 菲涅耳基爾霍夫衍射公式
4.1.2 自再現模積分方程
4.2 對稱共焦腔光場分布特性
4.2.1 方形鏡共焦腔自再現模積分方程及其解
4.2.2 方形鏡共焦腔自再現模的特徵
4.2.3 方形鏡共焦腔中的行波場
4.2.4 圓形鏡共焦腔自再現模積分方程的解
4.2.5 圓形鏡共焦腔自再現模的特徵
4.2.6 圓形鏡共焦腔的行波場
4.3 基模高斯光束的基本特點
4.3.1 高斯光束的振幅分布和光斑尺寸
4.3.2 高斯光束的相位分布
4.3.3 模體積
4.3.4 高斯光束的遠場發散角
4.4 透鏡對高斯光束的作用
4.4.1 薄透鏡對高斯光束的變換
4.4.2 薄透鏡對高斯光束q參數的變換
4.4.3 高斯光束的聚焦
4.4.4 高斯光束的準直
第5章 激光技術
5.1 光波的調製技術
5.1.1 激光調製的概念
5.1.2 激光調製方法
5.2 激光器選模技術
5.2.1 選模的基本概念
5.2.2 激光單橫模的選取方法
5.2.3 激光單縱模的選取方法
5.3 激光器的穩頻技術
5.3.1 影響頻率穩定的因素
5.3.2 穩頻方法
5.4 激光調Q技術
5.4.1 影響Q的因素及調Q原理
5.4.2 調Q方法
第6章 激光應用技術
6.1 激光應用技術的理論基礎
6.1.1 激光與材料相互作用
6.1.2 激光的吸收過程
6.1.3 激光的熱效應
6.1.4 等離子體産生過程
6.1.5 激光燒蝕過程
6.2 激光技術在材料加工領域的應用
6.2.1 激光熔覆技術
6.2.2 激光焊接技術
6.2.3 激光打孔技術
6.2.4 激光切割
6.2.5 激光快速成型
6.3 激光在軍事領域的應用
6.3.1 激光測距
6.3.2 激光雷達、激光導航和激光製導
6.3.3 激光武器
6.4 激光技術在生物、醫學領域的應用
6.4.1 激光在生物檢測中的應用
6.4.2 激光在醫療中的應用
6.4.3 激光在醫療器械上的應用——激光刀
6.5 其他新型激光應用技術
6.5.1 激光輸電技術
6.5.2 激光空間碎片處理技術
6.5.3 激光降雨技術
附錄
附錄1 常用物理常數
附錄2 常見光學元件的光學變換矩陣
附錄3 常用激光晶體的典型技術參數
附錄4 典型氣體激光器基本實驗數據
附錄5 典型固體激光器工作物質參數
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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探索光的奧秘：現代科技的基石 光，作為一種最普遍存在的物理現象，自古以來就激發著人類無限的好奇與探索。從最初對日食的敬畏，到對彩虹的驚嘆，再到如今對激光的神奇應用，人類對光的理解和利用從未止步。激光，作為一種高度集成的光，以其獨特的單色性、方嚮性和相乾性，徹底改變瞭我們認識和改造世界的方式，成為現代科技發展不可或缺的基石。 本書將帶您深入探究激光的産生原理，揭示其蘊藏的深厚物理學奧秘。我們將從宏觀的光學現象齣發，逐步深入到微觀的原子能級躍遷，理解光與物質相互作用的本質。您將瞭解到，激光並非憑空産生，而是基於量子力學中的受激發射原理，通過特定的增益介質和光學諧振腔，纔能實現能量的集聚和定嚮輸齣。本書將詳細闡述各種激光器的基本結構和工作機製，包括氣體激光器、固體激光器、半導體激光器以及染料激光器等，分析它們各自的特點、優勢以及適用範圍。 在深入理解瞭激光的産生原理之後，本書將帶領您一同領略激光在各個領域的廣泛應用。您會驚嘆於激光技術如何革新瞭我們的日常生活和工業生産。在工業領域，激光憑藉其高精度、高效率的特點，已成為切割、焊接、打標、鑽孔等工藝的理想選擇，極大地提升瞭生産效率和産品質量。例如，在汽車製造、航空航天等精密工業中，激光焊接能夠實現無縫連接，保證結構強度；激光切割則能夠以極高的精度加工各種材料，滿足復雜零件的生産需求。 醫療領域同樣受益於激光技術的飛速發展。從眼科手術中精密的視網膜光凝，到皮膚科中去除色斑和紋身的美容激光，再到腫瘤治療中的光動力療法，激光以其非侵入性、精準性和低創傷性的優勢，為人類健康保駕護航。本書將為您詳細介紹各種醫療激光的應用案例，解釋其作用機理，以及對患者帶來的福音。 信息技術是激光技術最為重要的應用領域之一。光縴通信，作為現代互聯網的神經係統，正是依賴於激光器作為光源，將海量信息以光信號的形式高速傳輸。本書將深入剖析激光在光通信中的關鍵作用，以及如何通過激光實現數據的高速、長距離傳輸。此外，激光在數據存儲、信息顯示、條形碼掃描等方麵的應用，也深刻地改變瞭我們處理和獲取信息的方式。 在科學研究領域，激光更是扮演著舉足輕重的角色。強大的激光器能夠模擬極端條件，用於高能物理、材料科學等前沿研究。例如，激光誘導擊穿光譜（LIBS）技術，能夠快速準確地分析材料的元素成分；超快激光技術則可以捕捉極短時間尺度的物理化學過程，揭示物質的瞬態變化。本書將為您呈現激光在基礎科學研究中的創新應用，展現其作為探索未知世界強大工具的價值。 此外，本書還將探討激光在國防安全、測量測距、全息技術、以及文化藝術等領域的應用。從精確製導武器到激光雷達（LiDAR）用於三維測繪，再到激光全息技術在防僞和藝術品展示中的應用，激光的應用範圍之廣，超乎想象。 然而，光明的背後也伴隨著挑戰。本書不會迴避激光技術發展中存在的一些問題和未來的發展趨勢。例如，高功率激光器的安全性問題，新型激光材料的研發，以及激光在量子計算、仿生學等新興領域的探索。我們將展望激光技術的未來發展方嚮，探討其可能帶來的顛覆性變革，以及我們如何更好地利用這項強大的技術，造福人類社會。 閱讀本書，您將不僅僅是學習一項技術，更是開啓一段探索光之奧秘的旅程。您將瞭解到，那些曾經隻能在科幻小說中齣現的場景，如今已經因為激光而成為現實。您將理解，我們身邊的許多高科技産品，都離不開激光技術的支撐。這本書旨在為您提供一個全麵、深入、生動的激光原理與應用知識體係，激發您對科學技術的熱情，並可能為您在相關領域的學習和研究提供寶貴的啓示。 本書的寫作風格力求嚴謹而不失趣味，我們將運用清晰的語言、生動的圖示和貼切的案例，將復雜的物理概念和技術原理講解得通俗易懂。無論您是相關領域的專業人士，還是對激光技術充滿好奇的愛好者，都能從中獲得豐富的知識和深刻的理解。 讓我們一同走進激光的世界，感受光的力量，探索它如何塑造我們的現在，並引領我們走嚮更美好的未來。

評分☆☆☆☆☆

這本《激光原理與應用》給我的第一印象是它的結構安排十分閤理，循序漸進。開頭部分似乎是對基礎理論的鋪墊，從物理學的基本原理齣發，逐步引入與激光相關的概念，這對於我這種不是專業背景的讀者來說，無疑是一種福音。能夠從源頭理解激光的形成機製，而不是僅僅停留在現象層麵，這讓我感到非常安心。我注意到其中提到瞭“光放大”的概念，以及“諧振腔”的作用，這些專業術語雖然聽起來有點嚇人，但結閤上下文和圖示，似乎也能體會到其中的奧妙。我尤其感興趣的是，書中是如何將抽象的物理理論與具體的激光器類型聯係起來的。是不是會詳細講解不同材料（比如紅寶石、Nd:YAG晶體、半導體材料）在産生激光過程中扮演的角色？它們各自的能級結構、躍遷過程又是怎樣的？這本書會不會提供清晰的原理圖和公式推導，幫助讀者更直觀地理解這些復雜的物理過程？我很期待看到書中是如何在嚴謹的科學敘述中，又不失趣味性和可讀性的，讓“光”的魔力栩栩如生。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計我一直都很喜歡，沉靜的藍色背景，配上銀色燙金的字體，透著一股科學的嚴謹和深邃。拿到書的時候，沉甸甸的手感也讓人覺得分量十足。雖然我還沒有深入研讀，但光是翻閱目錄，就足以讓我對激光的世界充滿瞭好奇。從基礎的量子力學概念，到各種激光器的類型和工作原理，再到激光在工業、醫療、科研等領域的廣泛應用，感覺就像是打開瞭一扇通往新世界的大門。我特彆期待能深入瞭解“受激輻射”這個核心概念，以及它如何轉化為強大的激光束。還有那些不同種類的激光器，比如氣體激光、半導體激光、固體激光等等，它們之間有什麼樣的區彆？各自的優勢又體現在哪裏？這些問題都讓我躍躍欲試。更不用說書末那些精彩的應用案例瞭，想想看，激光切割金屬、修復視網膜、甚至在通訊領域扮演的角色，都讓人驚嘆不已。我預感這本書會是一本理論紮實、內容豐富的寶藏，值得我花時間和精力去慢慢品味，去發掘其中蘊含的科學魅力。

評分☆☆☆☆☆

我一直對激光技術充滿敬畏，覺得它既神秘又強大。這本《激光原理與應用》在介紹激光原理的時候，有沒有提到一些關於“光子”的特性？比如它的波粒二象性，以及在受激輻射過程中是如何體現的？我還在思考，書中會不會對不同波長激光的産生和應用進行區分介紹？不同顔色的激光，比如紅、綠、藍，它們在光譜上的位置不同，能量和應用領域是不是也因此而有所差異？我期待書中能有一些關於激光與物質相互作用的深入討論，比如激光的吸收、散射、反射等現象，以及這些現象在激光加工和測量中的應用。如果書中還能涉及到一些前沿的激光技術，例如超快激光、量子激光等，那就更令人興奮瞭。總的來說，我希望這本書能夠帶我深入瞭解激光的本質，感受它強大的力量，並啓發我對這個領域更深層次的思考。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在相關領域工作的從業者，我對這本書的實用性有著很高的期待。我翻看瞭一下目錄，發現後麵章節詳細介紹瞭激光在不同行業的應用，這正是我最想深入瞭解的部分。比如，在工業加工領域，激光是如何實現高精度切割、焊接和打標的？它與傳統的加工方式相比，有哪些顯著的優勢？在醫療領域，光動力療法、激光手術又是如何應用的？書中會不會給齣一些具體的工藝參數、設備介紹，或者成功案例分析？我特彆希望能夠從中獲得一些實際的指導意義，瞭解激光技術在當前産業升級和技術革新中的具體體現。如果書中還能涉及到激光安全防護方麵的知識，那就更完美瞭，畢竟任何高能技術的應用都離不開安全保障。我希望能從這本書中，不僅學到“是什麼”，更能學到“怎麼用”，並對激光技術未來的發展趨勢有一些初步的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量給我留下瞭深刻的印象。紙張的質感很好，不容易反光，長時間閱讀也不會感到疲勞。文字清晰，圖錶精美，特彆是那些原理示意圖，繪製得非常細緻，標注也很明確，對於理解復雜的物理過程非常有幫助。我注意到書中使用瞭大量的插圖和照片，這使得原本可能枯燥的理論知識變得生動形象。例如，看到不同類型激光器的實物照片，以及它們在實際工作中的應用場景，會比單純的文字描述更能激發我的學習興趣。我尤其喜歡那種能夠清晰展示激光光束傳播路徑、光腔結構以及光與物質相互作用的示意圖，它們就像是為我打開瞭觀察微觀世界的窗口。這種精心設計的圖文結閤，無疑大大提升瞭這本書的學習體驗，讓我在閱讀過程中能夠更輕鬆地掌握知識，並且留下更深刻的記憶。