《激光原理》课件：laser1-1

1、1.0 序言序言主讲教师：丁迎春主讲教师：丁迎春 助教老师：助教老师： 张彬张彬实验室：行政楼实验室：行政楼307电话：电话箱：邮箱：激光原理激光原理1.0 序言序言1.0 序言序言1.0 序言序言教材：教材：1、周炳昆等周炳昆等. 激光原理激光原理.（第四版）（第四版）. 国防工业出版社，国防工业出版社，20002、陈珏清陈珏清. 激光原理激光原理. 浙江大学出版社，浙江大学出版社，20023、俞宽新俞宽新. 激光原理与激光技术激光原理与激光技术. 北京工业大学出版社，北京工业大学出版社，20014、A. E. Siegman. “Laser”. 19865、Ora

2、zio Svelto . “Principles of Lasers” .1998年年 （第四版）（第四版）6、Joseph T. Verdeyen .“Laser Electronics” . 1995年（第三版）年（第三版）1.0 序言序言考试要求：考试要求：1、平时成绩：、平时成绩：10分分2、实验成绩：、实验成绩：20分分3、期末考试：、期末考试：70分分1.0 序言序言1.0 序言序言光电子学是汇集光子学、电子学、光子技术与电子光电子学是汇集光子学、电子学、光子技术与电子技术的一门学科技术的一门学科电子学电子学研究电子作为信息和能量载体的科学研究电子作为信息和能量载体的科学光子学研究

3、光子作为信息和能量载体的科学光子学研究光子作为信息和能量载体的科学光子技术光子技术 相干光的产生相干光的产生 （48学时）学时） 相干光的控制相干光的控制 (调制、偏转调制、偏转) 光频率（波长）变换光频率（波长）变换 相干光的检测及应用相干光的检测及应用光电子技术光电子技术电子技术电子技术- -光与电是光与电是“兄弟兄弟”，光只是波长更短的电磁波，光只是波长更短的电磁波1.0 序言序言Nature Science Physics Review Letters (PRL) 6.017Applied Physics Letters (APL) 4.207Optics Letters (OL) 3

4、.395Optics Express (OE) 3.219Journal of Applied physics (JAP) 2.281IEEE Photonic technology Letters (PTL) 2.1IEEE Journal of Quantum Electronics (JQE) 2.097Journal of Lightwave Technology (JLT) 1.983一些相关的重要学术刊物一些相关的重要学术刊物 (SCI收录期刊）收录期刊）1.0 序言序言激光的产生激光的产生1.0 序言序言LASER - Light Amplification by Stimula

5、ted Emission of Radiation 科学技术发展规律科学技术发展规律 基础理论研究基础理论研究 应用技术应用技术 产品开发产品开发 产业产业 基础理论研究是构筑科学大厦的基石基础理论研究是构筑科学大厦的基石 为激光发明做出贡献的科学家为激光发明做出贡献的科学家19641964年钱学森院士提议取名为年钱学森院士提议取名为“激光激光”1.0 序言序言1917：爱因斯坦爱因斯坦（A. Einstein） 提出了提出了受激辐射可实现光放大受激辐射可实现光放大的概念的概念, 为为激光发明奠定了理论基础。激光发明奠定了理论基础。1917年以后近四十年内：年以后近四十年内： 量子理论的发展量

6、子理论的发展; 粒子数反转粒子数反转的有效实现的有效实现;电子学与微波技术的发展。电子学与微波技术的发展。1954：美国：美国汤斯汤斯（C. H. Townes） 前苏联前苏联巴索夫巴索夫（N. G. Basov） 普洛霍洛夫普洛霍洛夫 （A. M. Prokhorov）第一次实现氨分子微波量子振荡器（第一次实现氨分子微波量子振荡器（Maser）1.0 序言序言1958：美国：美国汤斯汤斯与与肖洛肖洛（A. L. Schawlow）提出利用提出利用开放式光学谐振腔开放式光学谐振腔实现光振荡的新思实现光振荡的新思想。想。 布隆伯根布隆伯根（N. Bloembergen）提出利用）提出利用光泵光泵

7、浦浦三能级系统三能级系统实现粒子数反转分布实现粒子数反转分布的新构思。的新构思。1960：美国：美国休斯休斯公司实验室公司实验室梅曼梅曼（T. H. Maiman）世界上第一台）世界上第一台红宝石红宝石固态激光器诞固态激光器诞生。生。1.0 序言序言1964：汤斯、巴索夫、普洛霍洛夫汤斯、巴索夫、普洛霍洛夫“由于在量由于在量子电子学领域中的基础工作导致基于子电子学领域中的基础工作导致基于maser-laser原理的谐振器和放大器的发明原理的谐振器和放大器的发明” 获得了该获得了该年的年的Nobel物理物理学学奖奖。1981：肖洛肖洛也因其对激光光谱的贡献荣获该年也因其对激光光谱的贡献荣获该年度

8、的度的 Nobel 物理奖。物理奖。Townes说：说：“这项奖对这项奖对Schlwlow来得太迟。来得太迟。”1.0 序言序言追寻成功者的足迹，给人必要的启迪追寻成功者的足迹，给人必要的启迪任何一项发明都是一批科学家前仆后继，大任何一项发明都是一批科学家前仆后继，大 胆探索的结果。胆探索的结果。 勤奋，善于学习，抓住机遇，把握科学前沿。勤奋，善于学习，抓住机遇，把握科学前沿。大胆设想大胆设想, , 勇于创新，勇于实践勇于创新，勇于实践, ,锲而不舍。锲而不舍。1.0 序言序言激光的特性激光的特性1.0 序言序言1 1、方向性好；、方向性好；2 2、单色性好；、单色性好； 空间相干性空间相干性方向性方向性3 3、相干性好相干性好； 时间相干性时间相干性单色性单色性4 4、高亮度。、高亮度。1.0 序言序言 激光的四性本质上归结为：激光的四性本质上归结为：激光具有激光具有很高的光子简并度。很高的光子简并度。 这些特性正是由于受激辐射的本性这些特性正是由于受激辐射的本性和激光腔的选模作用才得以实现的和激光腔的选模作用才得以实现的1.0 序言序言1.0 序言序言1.0 序言序言1.0 序言序言1.0 序言序言1.0 序言序言1.0 序言序言光纤化的迈克耳逊干涉仪光纤化的迈