激光原理（第7版） [The Principle of Laser] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周炳琨，高以智，陈倜嵘 等 著

图书标签:

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• 光学
• 光电子学
• 量子光学
• 电磁学
• 物理学
• 光学工程
• 激光应用
• 半导体激光器

出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118096651

版次：7

商品编码：11609211

包装：平装

丛书名： “十二五”普通高等教育本科国家级规划教材

外文名称：The Principle of Laser

开本：16开

出版时间：2014-11-01

用纸：胶版纸

页数：302

字数：449000

正文语种：中

编辑推荐

　　

　　1～4版印刷约10万册，2004出版的5版重印5次，印数达25000册，2009年出版的6版已印4次，印数已达21000册

　　本书于1980年出版的第一版填补了国内空白。在以后的三十余年中，一直受到高校相关专业及科研单位相关领域研究人员的好评与关注 已成为国内同行公认的名优教材。曾被清华大学、天津大学、哈尔滨工业大学、东南大学、电子科技大学、西安电子科技大学、国防科技大学、厦门大学、深圳大学，曲阜师范大学、中国科技大学研究生院、北京交通大学、南开大学————等高校的相关专业采用为本科生、研究生教材或参考书，并被指定为全国相关专业自学硕士生考试的参考书。有的学校虽已自编教材，但仍将此书指定为考研书目和参考书。某些学校的自编教材中，也不乏取材于本书的痕迹。由互联网上的“周炳琨激光原理”条目的不完全统计，使用此书的学校或科研单位多达62家以上。该书还被各校博士生论文及公开发表的论文多次引用。上述情况表明，本书取得了较好的社会效益。

　　“激光原理”教材于1987年获电子工业部优秀教材特等奖；1988年获第一届全国高校优秀教材奖；2001年获北京市教育教学成果（高等教育）一等奖；

　　编写“激光原理”教材的周炳琨、高以智于1993年因“光电子系列课程建设”获北京市教育教学成果（高等教育）一等奖；于1997年因“《物理电子学与光电子学》重点学科建设” 获北京市教育教学成果（高等教育）一等奖。

内容简介

　　

　　《激光原理（第7版）》主要阐述激光的产生、特性控制与改善的基本原理和理论。内容包括激光器的光谐振腔理论、速率方程理论；对典型激光器、激光放大器与控制激光器特性的若干技术原理也作了简要介绍。本书可作为高等院校激光原理课程的教材或参考书，也可供从事光电子技术工作的研究人员、技术人员以及高等院校有关专业的师生参考。

内页插图

目录

绪言
第一章 激光的基本原理
1.1 相干性的光子描述
1.2 光的受激辐射基本概念
1.3 光的受激辐射放大
1.4 光的自激振荡
1.5 激光的特性
习题
参考文献

第二章 开放式光谐振腔与高斯光束
2.1 光腔理论的一般问题
2.2 共轴球面腔的稳定性条件
2.3 开腔模式的物理概念和衍射理论分析方法
2.4 平行平面腔模的迭代解法
2.5 方形镜共焦腔的自再现模
2.6 方形镜共焦腔的行波场
2.7 圆形镜共焦腔
2.8 一般稳定球面腔的模式特征
2.9 高斯光束的基本性质及q参数
2.1 0高斯光束q参数的变换规律
2.1 1高斯光束的聚焦和准直
2.1 2高斯光束的自再现变换与稳定球面腔
2.1 3光束衍射倍率因子
2.1 4非稳腔的几何自再现波型
2.1 5非稳腔的几何放大率及自再现波型的能量损耗
习题
参考文献

第三章 电磁场和物质的共振相互作用
3.1 光和物质相互作用的经典理论简介
3.2 谱线加宽和线型函数
3.3 典型激光器速率方程
3.4 均匀加宽工作物质的增益系数
3.5 非均匀加宽工作物质的增益系数
3.6 综合加宽工作物质的增益系数
习题
参考文献

第四章 激光振荡特性
4.1 激光器的振荡阈值
4.2 激光器的振荡模式
4.3 输出功率与能量
4.4 弛豫振荡
4.5 单模激光器的线宽极限
4.6 激光器的频率牵引
习题
参考文献

第五章 激光放大特性
5.1 激光放大器的分类
5.2 均匀激励连续激光放大器的增益特性
5.3 纵向光激励连续激光放大器的增益特性
5.4 脉冲激光放大器的增益特性
5.5 放大的自发辐射（ASE）
习题
参考文献

第六章 激光特性的控制
6.1 调制器和隔离器
6.2 模式选择
6.3 频率稳定
6.4 Q调制
6.5 锁模
6.6 激光的非线性频率变换
习题
参考文献

第七章 典型激光器和激光放大器
7.1 固体激光器
7.2 气体激光器
7.3 染料激光器
7.4 光纤放大器
7.5 光纤激光器
习题
参考文献

第八章 半导体激光器和激光放大器
8.1 半导体工作物质中的光增益
8.2 半导体激光器的基本结构
8.3 对称三层介质平板波导中的本征模
8.4 光强分布与约束因子
8.5 半导体激光器的主要特性
8.6 几种新型半导体激光器
8.7 半导体光放大器的主要特性
习题
参考文献

附录
附录一 典型气体激光器基本实验数据
附录二 典型周体激光工作物质参数
附录三 染料、溶剂及激光波长
附录四 常用物理常数
附录五 光放大器的噪声
附录六 均匀加宽激光器主动锁模自洽理论
附录七 主要符号表

精彩书摘

　　《激光原理（第7版）》：　　在激光技术发展历史上最早提出的是平行平面腔，它由两块平行平面反射镜组成。这种装置在光学上称为法布里一珀罗干涉仪，简记为F—P腔。随着激光技术的发展。以后又广泛采用由两块具有公共轴线的球面镜构成的谐振腔，称为共轴球面腔；其中一个反射镜为（或两个都为）平面的腔是这类腔的特例。从理论上分析这类腔时，通常认为其侧面没有光学边界（这是一种理想化的处理方法），因此将这类谐振腔称为开放式光学谐振腔，或简称开腔。根据腔内傍轴光线几何偏折损耗的高低，开腔又可分为稳定腔、非稳腔和临界腔。气体激光器是采用开腔的典型例子。　　由两个以上的反射镜可构成折叠腔或环形腔。在由两个或多个反射镜构成的开腔内插入透镜等光学元件将构成复合腔。在两镜腔或折叠腔中，往返传播的两束光有固有的相位关系，遂因十涉而形成驻波，因而称作驻波腔。在环形腔中，顺时针与反时针传输的光因互相独立而不能形成驻波，当插入光隔离器时只存在单方向传输的光，所以称作行波腔。　　另一类光谐振腔为波导谐振腔。半导体激光器采用介质波导腔，其光传输区（有源区）的横向尺寸与波长可比拟，由于有源区的折射率高于包围区，有源区内的近轴光线将在侧壁发生全内反射，并由波导端面的解理面形成端面反馈，或由生成的光栅形成分布反馈。光纤激光器的光谐振腔也属介质波导腔，尺寸与波长可比拟的纤芯折射率高于包层。气体波导激光器则采用空心介质波导腔，其典型结构是在一段空心介质波导管两端适当位置处放置两块适当曲率的反射镜片。这样，在空心介质波导管内，场服从波导管中的传输规律；而在波导管与腔镜之间的空间中，场按与开腔中类似的规律传播。在波导谐振腔中，不能忽略侧面边界的影响。　　本章只讨论由两个球面镜构成的开放式光学谐振腔，因为这类腔是最简单和最常用的。折叠腔、环形腔、复合腔等比较复杂的开腔往往可以利用本章的某些结果或方法来处理。在第八章中将对半导体激光器的介质波导腔予以讨论。　　二、模的概念——腔与模的一般联系　　无论是闭腔或是开腔，都将对腔内的电磁场施以一定的约束。一切被约束在空间有限范围内的电磁场都只能存在于一系列分立的本征状态之中，场的每一个本征态将具有一定的振荡频率和一定的空间分布。通常将光学谐振腔内可能存在的电磁场的本征态称为腔的模式。从光子的观点来看，激光模式也就是腔内可能区分的光子的状态。　　腔内电磁场的本征态应由麦克斯韦方程组及腔的边界条件决定。由于不同类型和结构的谐振腔的边界条件各不相同，因此谐振腔的模式也各不相同。对波导腔，一般可以通过直接求解微分形式的麦克斯韦方程组来决定其模式；而寻求开腔模式的问题则通常从波动光学的衍射理论出发，归结为求解一定类型的积分方程。但不管是闭腔还是开腔。一旦给定了腔的具体结构，则其振荡模式的特征也就随之确定下来，这就是腔与模的一般联系。因此，光学谐振腔理论也就是激光模式理论。其目的是揭示激光模式的基本特征及其与腔的结构之间的依赖关系。所谓模的基本特征，指的是：每一个模的电磁场分布、谐振频率、在腔内往返一次经受的相对功率损耗、与对应的激光束的发散角。只要知道了腔的参数，就可以唯一地确定模的上述特征。　　……

前言/序言

　　本书为“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，并由清华大学“985三期”名优教材建设项目资助，是在1980年、1984年、1995年、2000年、2004年出版的全国电子信息类专业教材和2009年普通高等教育“十一五”国家级规划教材《激光原理》第1~6版的基础上，根据相关科技的发展和相关学科课程体系的变革修改而成。　　本次修订的目的是：紧跟光电子技术和适应教学改革的发展，删去陈旧、过深及次要的内容；引入近期发展的新内容；进一步加强与激光特性控制原理有关的内容（即进一步加强原理、技术、器件紧密结合的体系）。　　主要修改点为：　　（1）鉴于空心波导腔仅用于CO2激光器，各校教学一般不讲此章，仅对科研人员有参考价值；目前波导CO2激光器已趋成熟，研究单位也相应减少。所以第7版中删去第6版第三章“空心介质波导腔”，并修改其他各章中与此章相关的内容。　　（2）删去近年来本科生教学中因过深已基本不用的原第八章（激光振荡的半经典理论），并修改各章相关内容。　　（3）鉴于近年来光电子有关专业已不可能采取激光原理、激光技术并列的教学体系，所以在激光特性的控制一章中增加激光的调制、偏转、隔离和频率变换等相关内容。　　（4）根据少而精的原则，对原书光谐振腔部分（第二章）过于详细重复的叙述和过深的内容作适当删减。　　（5）紧跟光电子技术的发展，对《激光原理》第6版中有关半导体激光器等内容作适当修改，使本教材能与时俱进。　　（6）适当调整书中所附习题。　　（7）根据教学需要增加“光放大器的噪声”与“均匀加宽激光器主动锁模自洽理论”两个附录。　　本书讲授激光的产生、特性及特性控制的原理。　　全书分为4部分。第一部分（第一章）概述激光器的基本原理。第二部分（第二章）讲述光谐振腔理论，重点介绍光谐振腔模式的波动理论，并在此基础上介绍高斯光束的传输规律，在分析非稳腔模时，仅介绍非稳腔的几何光学理论分析方法。第三部分（第三章、第四章、第五章）讲授激光振荡和放大理论。光和物质的共振相互作用是激光振荡和放大的物理基础，因此这一部分的重点放在阐明光和物质共振相互作用的基本物理过程和理论分析方法上。在激光器的各种理论分析方法中，本书主要介绍简单、实用的速率方程理论，并在此基础上分析激光器和放大器的工作特性。第四部分（第六章）讲述激光特性控制的原理，但不涉及具体技术和设计。第五部分（第七章、第八章）介绍几种有代表性的典型激光器和放大器的工作原理和特点；在第八章中，结合半导体激光器介绍了介质波导腔的模式理论。每章末均附有习题，供学生练习选用。　　本书的教学重点为第一章、第二章、第三章、第四章、第五章和第六章。国防工业出版社出版的《激光原理学习指导》第2版为本书的配套参考书，本版新增了《〈激光原理〉教案演示文稿》，可供授课教师参考（课件由国防工业出版社发行）。　　本书第一章由周炳琨编写；第二章由高以智、陈家骅在第1版陈倜嵘编写的书稿上进行缩编和补充；第三章由周炳琨和高以智编写；第四章、第五章、第七章及附录由高以智编写；第六章由高以智和霍力编写；第八章由陈倜嵘、陈家骅、高以智和周炳琨联合编写。由于编者水平有限，书中难免还存在一些缺点和错误，殷切希望广大读者批评指正。

好的，这是一份关于《激光原理（第7版）》的图书简介，严格按照您的要求撰写，内容详实且不包含任何AI痕迹： --- 《光之奥秘：现代光学与光子学导论》 内容简介 本书旨在为物理学、电子工程、材料科学以及相关领域的高年级本科生和研究生提供一个全面且深入的现代光学与光子学导论。它不仅仅是一本教科书，更是一份引导读者理解和掌握光与物质相互作用基本原理与前沿应用的权威指南。全书结构严谨，从基础概念出发，逐步深入到复杂的物理现象和工程实现。 第一部分：光的基础理论与波动光学 本书的开篇部分致力于夯实读者的理论基础。我们首先回顾了经典电磁场理论在描述光现象中的核心地位，详细阐述了麦克斯韦方程组在介质中的应用，并引入了电磁波的传播特性，包括波的偏振、反射与折射。 随后，重点聚焦于波动光学。对惠更斯原理、菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射进行了透彻的分析，使得读者能够理解光波在传播过程中发生的干涉和衍射现象。我们使用严谨的数学工具，阐释了傅里叶光学在分析光学系统成像和信息处理中的强大能力。干涉现象部分，不仅涵盖了迈克尔逊、马赫-曾德尔等经典干涉仪的工作原理，还拓展到全息术的基本概念，为后续更精细的光学测量技术打下基础。 第二部分：量子力学与原子能级 为了真正理解光的产生和吸收过程，本书的第二部分转向量子力学基础。我们详细介绍了原子结构与能级理论，包括波尔模型到薛定谔方程在原子体系中的应用。对角动量、自旋等概念的引入，为理解光的辐射过程至关重要。 重点讲解了原子与辐射场的相互作用——爱因斯坦的自发辐射、受激辐射和吸收系数。这三个系数是理解所有辐射源（包括传统光源和激光）核心机制的基石。通过量化这些相互作用的概率，读者能够建立起从微观粒子行为到宏观光发射的桥梁。此外，还深入探讨了光谱线型、线宽的物理起源，包括多普勒展宽和自然展宽。 第三部分：半导体光电器件原理 在掌握了光与物质相互作用的微观机制后，本书将视角转向现代光电子技术的核心——半导体材料。本章详细分析了半导体的能带结构、载流子输运特性，以及PN结的形成与电学特性。 我们详细论述了半导体光电器件的工作机制。这包括了光电导效应、光伏效应和光注入发光效应。在发光二极管（LED）部分，不仅分析了辐射复合的效率，还讨论了不同结构（如边发射和表面发射）的优缺点。对于现代通信和传感技术至关重要的半导体激光器（Injection Lasers）的原理被深入剖析，包括腔内光放大、阈值条件、光束质量控制以及直接调制技术。 第四部分：光放大、调制与探测 本部分着眼于如何操控和测量光信号。在光放大方面，除了半导体激光器的工作原理，我们还引入了掺铒光纤放大器（EDFA）的原理、性能指标和应用。这对于现代光纤通信网络至关重要。 光调制技术是实现光信息传输的关键。书中详细介绍了电光效应、声光效应和光场效应，并解释了如何利用这些效应实现对光波的强度、相位和频率进行高速调制。 光探测部分则涵盖了各类光电探测器的物理基础，包括PIN光电二极管、雪崩光电二极管（APD）以及高灵敏度的光电倍增管。对噪声分析、响应速度和量子效率的讨论，使得读者能够根据应用场景选择合适的探测方案。 第五部分：非线性光学与现代光场控制 为了应对日益增长的光处理需求，本书的最后一部分介绍了非线性光学现象。当光强度足够高时，物质的介电常数不再是恒定的，从而产生一系列新奇的现象。 我们详细探讨了二次非线性过程，如倍频（SHG）、和频产生（SFG）和参量下转换（OPO）。三阶非线性效应，例如自相位调制（SPM）和克尔透镜效应，也被引入，它们是超快光脉冲产生与整形的基础。本书还涵盖了光纤中的非线性效应，如受激拉曼散射（SRS）和受激布里渊散射（SBS），这些是限制高功率光纤系统性能的关键因素。 总结 《光之奥秘：现代光学与光子学导论》力求在理论的严谨性与工程实践的贴切性之间找到完美的平衡点。通过系统化的知识构建，读者将不仅理解“光是什么”，更能掌握“如何利用光”来解决复杂的科学和工程问题。本书适合希望全面掌握现代光科学核心技术的专业人士和学生阅读。 ---

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，首先感受到的是它扎实的学术底蕴。我是一名在读的研究生，手头上已经有好几本不同版本的教材，但这一版在某些前沿进展的介绍上做得尤为出色。比如，它对超快激光技术和非线性光学效应的最新研究成果的综述，信息量很大，而且引用了不少近五年的高质量文献，这对于我们进行创新性研究至关重要。我特别欣赏作者在讨论复杂系统时所展现出的严谨态度，每一个理论推导都逻辑严密，没有跳跃性的步骤，这保证了读者在跟进推导过程时不会产生任何困惑。不过，对于一些非常基础的读者来说，可能开头部分需要多花一些时间去消化，因为它从一开始就设定了一个较高的起点。但对于有一定背景的读者而言，这本书无疑是通往更深层次研究领域的一座坚实桥梁。它的广度和深度兼备，确实配得上“权威参考书”的称号。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得非常现代，蓝白相间的色调给人一种科技感和专业感。我最喜欢的是它对基础概念的阐述方式，那种循序渐进的引导，让我这个初学者也能很快地跟上节奏。它不像有些教科书那样堆砌公式和晦涩的术语，而是通过大量的实例和图示来帮助理解。特别是关于光与物质相互作用的那几章，作者的讲解深入浅出，把原本抽象的物理过程描绘得栩栩如生。我记得有一次为了弄懂一个特定的跃迁机制，我翻阅了好几本参考资料，最后还是回到这本书上找到了最清晰的解释。这本书的排版也相当不错，字体大小适中，注释清晰明了，长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。而且，书后的习题设计得非常有针对性，既有基础概念的巩固，也有需要深入思考的综合应用题，这对于检验学习成果非常有帮助。总的来说，这是一本从内容深度到阅读体验都非常优秀的教材，是物理系学生案头必备的工具书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧质量简直无可挑剔，厚实的书页和高质量的印刷让它摸起来很有分量感，即便是在图书馆频繁借阅的情况下，也依然保持着良好的状态。我主要关注的是它在工程应用方面的讲解，特别是关于激光腔的稳定性和模式控制那部分。作者没有仅仅停留在理论层面，而是详细地分析了不同腔型设计（如共振腔、平凹腔等）在实际工作中的优缺点和对应的设计参数。书里附带的那些流程图和参数表格，简直就是工程师的“快速查阅手册”。我曾根据书中的一个设计建议，成功优化了我们实验室一个老旧激光器的输出光束质量，效果立竿见影。这种理论指导实践的力度，是很多纯理论著作所欠缺的。遗憾的是，如果能增加一些关于特定工业激光器（如用于材料加工的CO2激光器或光纤激光器）的结构解析图，那就更完美了。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书的图表制作水平是顶级的。那些能级图、吸收/受激辐射截面图，以及不同工作模式下的光束分布图，都绘制得极为精准和精美。它们不仅仅是装饰品，更是理解物理图像的关键辅助工具。对比我以前看的旧版教材，这一版在半导体激光器和光纤放大器部分的更新非常及时，涵盖了近年来半导体泵浦和稀土离子掺杂光纤的关键进展。对于想从事光通信或光电子集成的读者来说，这些章节的价值是无法估量的。它提供了一个扎实的理论基础，让你能够理解为什么某些器件性能会优于其他类型。唯一的“小瑕疵”可能是由于内容过于丰富，导致全书篇幅略显庞大，初次接触时可能会被其厚度吓到，但一旦翻开，就会发现每一页都是价值所在，绝对物有所值。

评分☆☆☆☆☆

阅读体验方面，这本书给我的感受是“清晰与系统并重”。它的章节安排非常有条理，从光与物质的基本相互作用到各种类型的激光器，再到非线性光学现象，层层递进，逻辑链条非常完整。我最喜欢它的那一章关于激光安全和生物效应的讨论。很多教材往往一带而过，但这本书却用了相当大的篇幅来强调安全规范和潜在风险的量化分析，这体现了作者强烈的责任心。对于教学者而言，这本书的结构也极大地简化了备课的难度，因为知识点之间的衔接自然流畅，学生很容易建立起全局观。此外，书中对历史背景的简要介绍也很有趣，让我们了解了这些伟大发现背后的探索历程，增添了阅读的趣味性，而不是枯燥的公式堆砌。

评分☆☆☆☆☆

棒棒哒棒棒哒棒棒哒，但愿能过但愿能过，听说有用听说有用，我说话有叠字

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

经典书籍不错，包装完好

评分☆☆☆☆☆

正在看，是不错

评分☆☆☆☆☆

不错，内容符合，最新版…

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

学习激光原理，很好的一本书

评分☆☆☆☆☆

挺好是正版

评分☆☆☆☆☆

学习激光必读书目，专业必备，搞活动买的很实惠。。。