《激光原理》課件：laser1-1

1、1.0 序言序言主講教師：丁迎春主講教師：丁迎春 助教老師：助教老師： 張彬張彬?qū)嶒?yàn)室：行政樓實(shí)驗(yàn)室：行政樓307電話：電話箱：郵箱：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）. 國(guó)防工業(yè)出版社，國(guó)防工業(yè)出版社，20002、陳玨清陳玨清. 激光原理激光原理. 浙江大學(xué)出版社，浙江大學(xué)出版社，20023、俞寬新俞寬新. 激光原理與激光技術(shù)激光原理與激光技術(shù). 北京工業(yè)大學(xué)出版社，北京工業(yè)大學(xué)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 序言序言考試要求：考試要求：1、平時(shí)成績(jī)：、平時(shí)成績(jī)：10分分2、實(shí)驗(yàn)成績(jī)：、實(shí)驗(yàn)成績(jī)：20分分3、期末考試：、期末考試：70分分1.0 序言序言1.0 序言序言光電子學(xué)是匯集光子學(xué)、電子學(xué)、光子技術(shù)與電子光電子學(xué)是匯集光子學(xué)、電子學(xué)、光子技術(shù)與電子技術(shù)的一門學(xué)科技術(shù)的一門學(xué)科電子學(xué)電子學(xué)研究電子作為信息和能量載體的科學(xué)研究電子作為信息和能量載體的科學(xué)光子學(xué)研究

3、光子作為信息和能量載體的科學(xué)光子學(xué)研究光子作為信息和能量載體的科學(xué)光子技術(shù)光子技術(shù) 相干光的產(chǎn)生相干光的產(chǎn)生 （48學(xué)時(shí)）學(xué)時(shí)） 相干光的控制相干光的控制 (調(diào)制、偏轉(zhuǎn)調(diào)制、偏轉(zhuǎn)) 光頻率（波長(zhǎng)）變換光頻率（波長(zhǎng)）變換 相干光的檢測(cè)及應(yīng)用相干光的檢測(cè)及應(yīng)用光電子技術(shù)光電子技術(shù)電子技術(shù)電子技術(shù)- -光與電是光與電是“兄弟兄弟”，光只是波長(zhǎng)更短的電磁波，光只是波長(zhǎng)更短的電磁波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) 1.983一些相關(guān)的重要學(xué)術(shù)刊物一些相關(guān)的重要學(xué)術(shù)刊物 (SCI收錄期刊）收錄期刊）1.0 序言序言激光的產(chǎn)生激光的產(chǎn)生1.0 序言序言LASER - Light Amplification by Stimula

5、ted Emission of Radiation 科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)律科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)律 基礎(chǔ)理論研究基礎(chǔ)理論研究 應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用技術(shù) 產(chǎn)品開發(fā)產(chǎn)品開發(fā) 產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè) 基礎(chǔ)理論研究是構(gòu)筑科學(xué)大廈的基石基礎(chǔ)理論研究是構(gòu)筑科學(xué)大廈的基石 為激光發(fā)明做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家為激光發(fā)明做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家19641964年錢學(xué)森院士提議取名為年錢學(xué)森院士提議取名為“激光激光”1.0 序言序言1917：愛因斯坦愛因斯坦（A. Einstein） 提出了提出了受激輻射可實(shí)現(xiàn)光放大受激輻射可實(shí)現(xiàn)光放大的概念的概念, 為為激光發(fā)明奠定了理論基礎(chǔ)。激光發(fā)明奠定了理論基礎(chǔ)。1917年以后近四十年內(nèi)：年以后近四十年內(nèi)： 量子理論的發(fā)展量

6、子理論的發(fā)展; 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的有效實(shí)現(xiàn)的有效實(shí)現(xiàn);電子學(xué)與微波技術(shù)的發(fā)展。電子學(xué)與微波技術(shù)的發(fā)展。1954：美國(guó)：美國(guó)湯斯湯斯（C. H. Townes） 前蘇聯(lián)前蘇聯(lián)巴索夫巴索夫（N. G. Basov） 普洛霍洛夫普洛霍洛夫 （A. M. Prokhorov）第一次實(shí)現(xiàn)氨分子微波量子振蕩器（第一次實(shí)現(xiàn)氨分子微波量子振蕩器（Maser）1.0 序言序言1958：美國(guó)：美國(guó)湯斯湯斯與與肖洛肖洛（A. L. Schawlow）提出利用提出利用開放式光學(xué)諧振腔開放式光學(xué)諧振腔實(shí)現(xiàn)光振蕩的新思實(shí)現(xiàn)光振蕩的新思想。想。 布隆伯根布隆伯根（N. Bloembergen）提出利用）提出利用光泵光泵

7、浦浦三能級(jí)系統(tǒng)三能級(jí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的新構(gòu)思。的新構(gòu)思。1960：美國(guó)：美國(guó)休斯休斯公司實(shí)驗(yàn)室公司實(shí)驗(yàn)室梅曼梅曼（T. H. Maiman）世界上第一臺(tái)）世界上第一臺(tái)紅寶石紅寶石固態(tài)激光器誕固態(tài)激光器誕生。生。1.0 序言序言1964：湯斯、巴索夫、普洛霍洛夫湯斯、巴索夫、普洛霍洛夫“由于在量由于在量子電子學(xué)領(lǐng)域中的基礎(chǔ)工作導(dǎo)致基于子電子學(xué)領(lǐng)域中的基礎(chǔ)工作導(dǎo)致基于maser-laser原理的諧振器和放大器的發(fā)明原理的諧振器和放大器的發(fā)明” 獲得了該獲得了該年的年的Nobel物理物理學(xué)學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)。1981：肖洛肖洛也因其對(duì)激光光譜的貢獻(xiàn)榮獲該年也因其對(duì)激光光譜的貢獻(xiàn)榮獲該年度

8、的度的 Nobel 物理獎(jiǎng)。物理獎(jiǎng)。Townes說(shuō)：說(shuō)：“這項(xiàng)獎(jiǎng)對(duì)這項(xiàng)獎(jiǎng)對(duì)Schlwlow來(lái)得太遲。來(lái)得太遲?！?.0 序言序言追尋成功者的足跡，給人必要的啟迪追尋成功者的足跡，給人必要的啟迪任何一項(xiàng)發(fā)明都是一批科學(xué)家前仆后繼，大任何一項(xiàng)發(fā)明都是一批科學(xué)家前仆后繼，大 膽探索的結(jié)果。膽探索的結(jié)果。 勤奮，善于學(xué)習(xí)，抓住機(jī)遇，把握科學(xué)前沿。勤奮，善于學(xué)習(xí)，抓住機(jī)遇，把握科學(xué)前沿。大膽設(shè)想大膽設(shè)想, , 勇于創(chuàng)新，勇于實(shí)踐勇于創(chuàng)新，勇于實(shí)踐, ,鍥而不舍。鍥而不舍。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、單色性好；、單色性好； 空間相干性空間相干性方向性方向性3 3、相干性好相干性好； 時(shí)間相干性時(shí)間相干性單色性單色性4 4、高亮度。、高亮度。1.0 序言序言 激光的四性本質(zhì)上歸結(jié)為：激光的四性本質(zhì)上歸結(jié)為：激光具有激光具有很高的光子簡(jiǎn)并度。很高的光子簡(jiǎn)并度。 這些特性正是由于受激輻射的本性這些特性正是由于受激輻射的本性和激光腔的選模作用才得以實(shí)現(xiàn)的和激光腔的選模作用才得以實(shí)現(xiàn)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 序言序言光纖化的邁克耳遜干涉儀光纖化的邁