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目录1

第一章 激光是什么？1

§1.1 激光原理1

（1）光的发射与吸收1

（2）光的受激发射1

（3）粒子数反转2

（4）光抽运2

（5）激光振荡3

§1.2 激光特性4

（1）相位一致4

（2）方向性好4

（3）单色性好5

（4）亮度高5

§1.3 激光器的种类5

（1）气体激光器5

（2）固体激光器5

（3）半导体激光器6

第二章 激光的基础理论7

§2.1 原子能级7

§2.2 粒子数反转8

§2.3 原子寿命10

§2.4 共振腔12

§2.5 受激发射与受激吸收16

§2.6 放大系数18

§2.7 振荡阈值20

第三章 气体激光器实验22

§3.1 气体激光装置与种类22

（1）激光管24

（2）气体激光器的激发方法25

（3）激光管内的气压条件26

（4）光学共振腔26

（5）气体激光器的振荡理论28

（1）氦-氖激光器的原理30

§3.2 氦-氖激光器实验30

（2）氦-氖激光装置和调整31

（3）激光输出的测量36

（4）发光图样的观测38

（5）振荡光谱（纵模）的测量39

（6）稳频振荡和频率的选择41

（7）氦-氖激光噪声的观测45

（8）氦-氖激光器的锁模48

（9）测量氦-氖激光相干性实验53

（10）用氦-氖激光作衍射实验65

（11）用氦-氖激光作偏振光实验71

（12）气体激光的调制实验84

§3.3 氩离子激光器91

（1）氩离子激光器的原理91

（2）氩离子激光装置91

（3）气体交换型氩离子激光器实验95

§3.4 氦-镉激光器98

§3.5 二氧化碳激光器实验100

（1）理论100

（2）实验104

（3）操作顺序105

（4）本装置的性能109

（5）测量中和使用后的注意事项110

（6）二氧化碳激光的特性111

（7）二氧化碳激光的能级与振荡波长111

§3.6 气体激光在光通信方面的应用113

§3.7 气体激光在全息术方面的应用118

（1）全息术原理118

（2）菲涅耳全息照片与夫琅和费全息照片121

（3）散射全息术122

（4）三维（立体）全息术122

（5）彩色全息术124

（6）全息术存在的问题125

（7）全息术的应用127

第四章 固体激光器的实验128

§4.1 固体激光的原理128

§4.2 固体激光装置的结构130

（1）激光工作物质130

（2）光学共振腔134

（3）抽运光源137

（4）反射聚光腔138

§4.3 实验程序139

（1）普通振荡139

（2）光轴调整140

（3）巨脉冲原理142

（4）巨脉冲振荡143

（5）观察发光图样146

（6）观察振荡波形148

（7）测量振荡输出功率150

§4.4 激光加工151

第五章 半导体激光器155

§5.1 注入式激光器的振荡原理155

§5.2 新结构的激光元件159

§5.3 脉冲发生器161

§5.4 冷却170

§5.5 实验装置170

§5.6 阈值实验172

（1）阈值电流172

（2）阈值对温度的依赖关系实验175

§5.7 观察尖峰信号的实验177

§5.8 光谱实验178

（1）自发发射光的光谱特性178

（2）激光光谱179

§5.9 观察发光图样的实验182

§5.10 发射光的偏振特性183

§5.11 光束发散度的测量184

§5.12 发光功率与电流的关系实验186

§5.13 结语187

第六章 激光参数测量188

§6.1 法布里-珀罗干涉仪188

（1）法布里-珀罗干涉分光仪的原理188

（2）结构192

（3）波长的计算和分辨本领194

（4）光谱分析器196

§6.2 分光仪197

（1）装置的概况198

（2）光源199

（3）单色仪200

（4）探测器200

（5）使用方法201

（6）试样盒与试样制备201

（7）激光光谱202

（8）测量激光反射镜的反射率203

§6.3 激光输出的测量204

（1）测量输出方法的分类205

（2）连续波输出测量205

（3）脉冲输出测量205

（4）光热法206

（5）光电法207

（6）减光器208

（7）巨脉冲的测量210

（8）光探测器211

§6.4 同步示波器214

（1）同步示波器的特点214

（2）普通示波器的结构与工作原理218

（3）同步示波器222

（4）扫描延迟扩展电路和扫描延迟电路223

（5）同步示波器的使用方法224

索引229