9787307092921 激光原理與技術 武漢大學齣版社 陳海燕,羅江華,黃春雄著 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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陳海燕，羅江華，黃春雄著 著

圖書標籤:

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齣版社： 武漢大學齣版社

ISBN：9787307092921

商品編碼：29536827908

包裝：平裝

齣版時間：2011-12-01

基本信息

書名：激光原理與技術

定價：22.00元

作者：陳海燕,羅江華,黃春雄著

齣版社：武漢大學齣版社

齣版日期：2011-12-01

ISBN：9787307092921

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.499kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書係統地介紹瞭激光的産生、激光與物質的相互作用、激光控製的基本原理與解決方案，內容包括激光與激光器基礎，光學諧振腔，電磁場與物質相互作用，連續與脈衝激光器工作特性，激光調製技術，調Q技術，超短脈衝技術，激光放大器，模式選擇、穩頻與倍頻技術，常見激光器以及半導體激光器與放大器。本書著重介紹基本激光現象和解釋現象的基本概念、原理，並配有大量習題與思考題，敘述深入淺齣，便於自學。
　　本書可作為高等院校光電子技術、光信息技術、應用物理等專業本、專科生教材，也可以作為光學工程、物理電子學等專業研究生的參考書，並可供高等院校相關專業師生及從事光電子技術的科技人員參考。

目錄

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緒論
章　激光與激光器基礎
　1.1激光器基本結構
　　1.1.1激光筆
　　1.1.2激光器基本結構
　1.2光的描述(I)——電磁理論
　　1.2.1電磁波的模式
　　1.2.2光強與光功率
　　1.2.3介質的色散與吸收
　　1.2.4光縴色散
　1.3光的描述(Ⅱ)——早期的光量子理論
　　1.3.1普朗剋的黑體輻射規律
　　1.3.2光量子的概念
　　1.3.3波爾理論的基本假設
　　1.3.4兩種描述的統一——光波模式和光子狀態相格
　1.4光子的相乾性
　1.5光波在時域與頻域中的描述
　1.6激光的基本概念
　　1.6.1自發輻射、受激吸收與受激輻射
　　1.6.2激光器的基本思想
　　1.6.3增益係數
　　1.6.4光的自激振蕩
　1.7激光的特性
第二章　光學諧振腔
　2.1引言
　2.2光綫傳播的矩陣錶示
　　2.2.1幾何光學的矩陣分析
　　2.2.2常見光學元件的變換矩陣
　　2.2.3變換矩陣與成像問題
　　……
第三章　電磁場與物質相互作用
第四章　連續與脈衝激光器工作特性
第五章　激光調製技術
第六章　調Q技術
第七章　超短脈衝技術
第八章　激光放大器
第九章　模式選擇、穩頻與倍頻技術
第十章　常見激光器
第十一章　半導體激光器與放大器
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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光之奧秘與工程應用：從理論到實踐的深度探索 本書旨在為讀者提供一個關於“光”這一古老而又充滿活力的現象的全麵認知。我們並非僅僅停留在對光學現象的錶麵描述，而是深入挖掘其背後深刻的物理原理，並以此為基礎，係統闡述激光技術的核心概念、關鍵技術以及在現代社會中日益廣泛的應用。這是一場跨越理論與實踐的旅程，旨在揭示光學的奧秘，點亮科技創新的前沿。 第一部分：光學基石——光的本質與傳播 在本部分，我們將首先迴溯光學發展的曆史長河，從早期關於光的粒子說和波動說的爭論，到現代物理學中對光的波粒二象性的深刻理解，為讀者構建堅實的光學理論基礎。我們將詳細探討： 光的波粒二象性： 深入解析光子概念，以及光的衍射、乾涉等波動性現象，同時也會介紹光電效應等體現粒子性的實驗證據。理解這種二象性是掌握激光原理的關鍵。 電磁波譜： 光是電磁波譜中的一員，我們將介紹可見光、紫外綫、紅外綫、X射綫等不同波段的特性及其在科學研究和技術應用中的差異。 光的傳播與相互作用： 詳細闡述光在均勻介質中的直綫傳播、反射、摺射定律，以及光在不同介質界麵傳播時的行為。同時，我們將探討光與物質相互作用的多種形式，包括吸收、散射、透射等，這些都對理解激光器的工作機製至關重要。 幾何光學與物理光學： 分彆介紹幾何光學中描述光綫傳播的原理，如成像、透鏡、反射鏡等，以及物理光學中研究光波動性的現象，如乾涉、衍射、偏振等。我們將強調物理光學在理解相乾光特性方麵的不可替代性。 光速與相對論： 簡要介紹光速不變原理及其在狹義相對論中的地位，幫助讀者建立對光速的深刻認識。 第二部分：激光之心——産生、放大與特性 這一部分將是本書的重頭戲，我們將聚焦於“激光”這一劃時代的發明，深入剖析其産生機製、工作原理以及獨特的物理特性。 受激輻射的奇跡： 詳細講解愛因斯坦提齣的受激輻射理論，這是激光産生的核心。我們將解析原子能級躍遷、自發輻射、受激吸收和受激輻射之間的關係，並解釋為何在特定條件下，受激輻射能夠占據主導地位，實現光的放大。 粒子數反轉： 深入探討實現粒子數反轉的各種激勵方式，包括光學泵浦、電學泵浦、化學泵浦等，並分析不同泵浦方式的優缺點及適用範圍。我們將介紹各種工作物質（如氣體、固體、半導體）的能級結構及其對激光性能的影響。 諧振腔的設計與作用： 詳細介紹激光器諧振腔的基本結構，如平麵鏡腔、共振腔、介質膜腔等，以及諧振腔在選擇特定模式、提高相乾性、實現光反饋和增益方麵的關鍵作用。我們將分析諧振腔的穩定性條件和不同模式（橫模、縱模）的特性。 激光器的類型與結構： 係統介紹不同類型的激光器，包括氣體激光器（如He-Ne激光器、CO2激光器）、固體激光器（如Nd:YAG激光器、光縴激光器）、半導體激光器（如二極管激光器）以及染料激光器等。我們將剖析它們的結構組成、工作原理和各自的優勢與局限。 激光的獨特性能： 重點分析激光與普通光源相比所具有的四大突齣特性：方嚮性強、單色性好、相乾性高、亮度大。我們將定量解釋這些特性是如何形成的，並預示它們將為各種應用帶來革命性的變革。 第三部分：激光之用——遍及萬物的技術革命 激光技術的齣現，不僅僅是科學上的突破，更是深刻地改變瞭人類生産、生活和科研方式。本部分將展示激光在各個領域的廣泛應用，勾勒齣其“無處不在”的影響力。 工業領域的利器： 精密加工： 詳細介紹激光切割、激光焊接、激光打標、激光鑽孔等技術，分析其在高精度、高效率、非接觸式加工方麵的優勢，以及在汽車製造、航空航天、電子元件等領域的應用。 錶麵處理： 探討激光熔覆、激光淬火、激光刻蝕等技術，分析其如何改善材料的錶麵性能，提高耐磨性、耐腐蝕性等。 測量與檢測： 介紹激光測距、激光三維掃描、激光乾涉測量等技術，闡述其在尺寸測量、形貌分析、質量控製等方麵的應用。 信息時代的脈搏： 光縴通信： 深入講解激光在光縴通信中的核心作用，包括光信號的産生、傳輸和接收，分析其如何支撐現代高速互聯網和全球信息網絡的發展。 信息存儲： 探討激光在光盤（CD、DVD、藍光）和未來數據存儲技術中的應用。 激光顯示： 介紹激光投影技術，分析其在電影院、傢庭娛樂和商業顯示方麵的優勢。 醫療健康的福音： 激光手術： 詳述激光在眼科手術（如近視矯正）、皮膚科治療（如去除疤痕、紋身）、腫瘤治療、牙科治療等方麵的應用，分析其微創、精準、恢復快的特點。 生物醫學成像： 介紹激光共聚焦顯微鏡、光學相乾斷層掃描（OCT）等成像技術，以及激光在生物分子標記和診斷方麵的應用。 科學研究的利器： 光譜學： 探討各種激光光譜技術（如拉曼光譜、熒光光譜）如何用於物質成分分析、結構錶徵和反應動力學研究。 精密測量： 介紹激光乾涉儀在基礎物理測量（如引力波探測）、精密儀器校準等方麵的應用。 粒子加速與控製： 簡要提及激光在粒子加速器和激光等離子體研究中的作用。 基礎物理研究： 介紹激光在量子光學、非綫性光學等前沿物理研究中的重要地位。 其他前沿應用： 簡要提及激光在軍事（如激光武器、激光製導）、環境監測、農業（如激光誘變育種）等領域的潛在或已有的應用。 第四部分：未來展望——激光技術的無限可能 在對激光原理和應用的全麵介紹之後，我們將把目光投嚮未來，展望激光技術可能的發展方嚮和對人類社會的深遠影響。 新一代激光器： 探討超快激光、高功率激光、新型工作物質激光等前沿研究方嚮，以及它們可能帶來的突破性應用。 激光與人工智能的融閤： 展望激光在智能製造、自動駕駛、生物識彆等領域與人工智能結閤的可能性。 激光在新能源和新材料領域的潛力： 探討激光在核聚變、新材料閤成等方麵的應用前景。 激光技術麵臨的挑戰與機遇： 分析激光技術在成本、效率、安全性以及環境影響等方麵可能麵臨的挑戰，以及通過持續創新抓住機遇。 本書的編寫，力求做到理論講解深入淺齣，技術細節清晰明瞭，應用實例豐富多樣。我們希望通過這本書，讀者不僅能領略到激光科學的無窮魅力，更能激發對光學和激光技術更深入的探索興趣，並能在未來的學習、工作和創新中，充分發揮激光技術的強大力量，點亮屬於自己的科技之光。

評分☆☆☆☆☆

這本書的參考文獻部分也做得相當齣色，我隨手翻瞭幾頁，發現引用的文獻不僅時間跨度大，覆蓋瞭從奠基性的經典著作到近幾年頂尖期刊的最新成果，這說明作者們在編寫過程中進行瞭非常廣泛和深入的調研。這對於需要進一步深造或進行前沿研究的讀者來說，簡直就是一座寶藏。更讓我驚喜的是，在一些關鍵理論的引入處，作者會特彆標注齣該理論的提齣者和首次發錶的年份，這使得技術的發展不再是孤立的知識點，而是與真實的曆史進程緊密相連。比如，當談到非綫性光學效應時，他們很自然地會提到X（2）和X（3）張量，並且清晰地解釋瞭這些張量在描述不同非綫性現象中的物理意義，這些細節上的考究，無疑提升瞭整本書的學術品味和嚴謹度。我個人非常欣賞這種對知識溯源的尊重，它讓學習過程充滿瞭敬畏感。這本書的結構安排，也似乎遵循瞭循序漸進的原則，從基礎的光學基礎過渡到激光的産生，再到各種應用，層層遞進，沒有齣現任何突兀的跳躍，閱讀體驗十分平順。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格，說實話，有一種老派學者的嚴謹感，但又帶著一種不失熱情的探索精神。它的語言組織非常注重邏輯的連貫性，一個概念的引入，必然會為後續更復雜問題的解決鋪平道路。我特彆留意瞭他們在介紹調製技術那一章的寫法，他們沒有簡單地羅列Pockels效應和Acousto-Optic調製，而是先從信息載體的角度分析瞭對光信號進行高速調製的內在需求，然後纔引入瞭基於不同物理機製的解決方案，最後對比瞭各自的優劣和適用場景。這種“問題導嚮-原理闡述-方案對比”的寫作路徑，讓讀者在學習知識的同時，也能培養起係統分析問題的思維框架。閱讀過程中，我感覺自己像是在參與一場高水平的學術研討會，作者們清晰地錶達著自己的觀點，並且用無可辯駁的數學工具來支撐這些論點。雖然有些地方需要反復閱讀纔能完全消化，但每次攻剋一個難點後，都會有一種豁然開朗的成就感，這正是好教材帶給人的獨特體驗。它迫使你思考，而不是僅僅被動地接受信息。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭非常深刻的印象，那種深邃的藍色調，配上一些流動的光影效果，立刻就讓人聯想到瞭光學和電磁波的奧秘。雖然我還沒有完全沉下心來仔細研讀每一個章節，但光是翻閱目錄和前言，就感覺作者們在構建知識體係時下瞭不少功夫。特彆是對於一些基礎概念的闡述，他們似乎沒有采用那種乾巴巴的教科書式的語言，而是用瞭很多生動的比喻和實際生活中的例子來輔助理解，這對於初學者來說無疑是巨大的福音。我記得其中有一部分講到光與物質相互作用的微觀機製時，作者巧妙地引入瞭量子力學的基本圖像，使得原本抽象的理論變得觸手可及。而且，排版方麵也處理得相當精緻，圖錶的質量非常高，綫條清晰，色彩搭配和諧，這在理工科教材中是難得的優點。光是看著這些精美的插圖和詳盡的公式推導過程，就讓人對接下來的學習充滿瞭期待。這本書的裝幀也很有質感，拿在手裏沉甸甸的，感覺就像握著一把通往光電世界大門的鑰匙，讓人對即將開啓的知識旅程感到興奮不已。我尤其欣賞他們對曆史脈絡的梳理，總能將技術的發展與重大的科學發現串聯起來，讓讀者不隻是學習“是什麼”，更能明白“為什麼會是這樣”。

評分☆☆☆☆☆

我注意到這本書在很多地方都展現齣一種對未來趨勢的預判性。例如，在討論激光加工技術的應用前景時，它不僅僅停留在目前已成熟的技術描述上，而是深入探討瞭超快激光在微納加工領域中展現齣的巨大潛力，甚至提到瞭某些前沿的生物醫學成像技術中對特定波段激光的需求。這讓我感覺這本書的價值不僅僅局限於課堂學習，它更像是一份麵嚮未來十年的行業參考指南。作者們在描述這些先進技術時，並沒有過度渲染其“高大上”，而是依然保持著嚴謹的物理原理分析，這一點非常難得。例如，對飛秒激光的脈衝壓縮和自相位調製（SPM）效應的解釋，既展示瞭其原理的精妙，也指齣瞭實現高能超短脈衝所麵臨的實際工程挑戰。這種兼顧理想模型與現實約束的敘述方式，極大地提升瞭內容的可信度和實用性。總而言之，這本書的編寫者顯然是深諳此道的行傢，他們將多年的教學和科研經驗，用一種既學術又貼近讀者的語言巧妙地融閤在瞭字裏行間，讓人讀後受益匪淺，感覺自己對這個領域有瞭更全麵、更深入的掌控感。

評分☆☆☆☆☆

我嘗試著跳讀瞭其中關於“激光腔設計”的那一節內容，講實話，信息密度非常大，但組織結構卻異常清晰。作者們似乎非常注重從工程實際需求的角度來反推理論基礎，而不是純粹地堆砌公式。比如，他們詳細分析瞭不同腔型對光束質量和穩定性的影響，並且非常細緻地討論瞭熱透鏡效應在實際工作中的應對策略，這一點遠超我之前讀過的幾本同類書籍。我注意到在講解高斯光束的傳輸特性時，他們不僅給齣瞭嚴謹的數學推導，還配上瞭大量的仿真麯綫圖，這些圖錶直觀地展示瞭不同參數變化時，光斑的焦深和腰斑大小是如何變化的。這種圖文並茂的敘述方式，極大地降低瞭理解復雜光學問題的門檻。對於我這種需要在實驗室中進行實際操作的人來說，書中關於激光器安全操作規範的部分，也寫得格外細緻和負責任，體現瞭作者對工程倫理和安全意識的重視。總的來說，這本書在理論深度和應用廣度之間找到瞭一個絕佳的平衡點，不是那種隻停留在概念層麵空談的理論書，更像是導師手把手地帶著你進行一次係統的工程實踐準備。