激光物理學分解

1、第一章激光的基本概念1.1時間相干性和空間相干性1相干時間2.相干面積3.相干體積1.2光波模式和光子狀態(tài)1.光波模式2.光子及其狀態(tài)1. 3光與物質的相互作用1.光與物質相互作用的三過程（自發(fā)輻射 受激吸收 受激輻射）2.愛因斯坦系數(shù)間的關系3.光子簡并度4.激光器與起振條件第二章 腔模理論的一般問題2.1變換矩陣1.變換矩陣的基本性質2.變換矩陣各元素的意義 2.2腔的穩(wěn)定性問題1.穩(wěn)定性條件2.等效方法 2.3腔的本征模式 2.4腔的損耗1.平均單程損耗因子2.光子在腔內平均壽命3.無源諧振腔的品質因數(shù)Q4.本征振蕩模式帶寬 第三章 穩(wěn)定球面腔 3.1共焦腔的振蕩模3.2光斑尺寸和等價共

2、焦腔 3.3衍射損耗及橫模選擇 3.4諧振頻率， 模體積和遠場發(fā)散角 第四章 高斯光束4.1厄米高斯光束和拉蓋爾高斯光束 4.2高斯光束的q參數(shù) 第五章非穩(wěn)定腔5.1非穩(wěn)定腔的諧振模5.2幾何放大率和功率損耗率5.3單端輸出虛共焦腔的設計 第六章 電磁場和物質相互作用 6.1線性函數(shù)1.定義2.自然加寬和碰撞加寬N3.多普勒加寬4.綜合加寬 6.2速率方程組1.三能級系統(tǒng)2.四能級系統(tǒng) 第七章 增益飽和與光放大 7.1發(fā)射截面和吸收截面 7.2小信號增益系數(shù)7.3均勻加寬工作物質的增益飽和1.反轉集居數(shù)的飽和2.均勻加寬大信號增益系數(shù) 7.4非均勻加寬工作物質的增益飽和1.加寬大信號增益系數(shù)2

3、.強光作用下弱光的增益系數(shù) 第八章 激光振蕩理論8.1激光器的振蕩閾值,閾值反轉集居數(shù)密度8.2連續(xù)激光器或長脈沖激光器的閾值泵浦功率 8.3多模激光器8.4頻率牽引 第九章 激光的半經(jīng)典理論9.1處理方法 9.2密度矩陣1.定義2.性質9.3集居數(shù)運動方程迭代解1.靜止原子的單模理論2.運動原子的單模理論3.靜止原子的多模理論4.環(huán)形激光器5.塞曼激光器 第十章 激光的量子理論10.1輻射場的量子化10.2相干態(tài)10.3相干態(tài)的幾個性質10.4約化密度矩陣10.5原子和輻射場的相干作用10.6主方程10.7振蕩閾值和增益飽和10.8光子統(tǒng)計10.9內稟線寬10.10激光場的光強漲落 第十一章

4、 相干光學瞬態(tài)效應11.1二能級系統(tǒng)和輻射場相互作用 11.2相干瞬態(tài)光學過程11.3相干雙光子過程激光物理 (Laser Physics) 021-專課程代碼 :319.005.1 共濟網(wǎng)課程性質 : 專業(yè)選修課 院學分數(shù) : 3 周學時 : 3200092同濟大學四平路教學目的：同濟激光是繼電光源、 X 光以后，人類在上世紀六十年代發(fā)明的，又一種對人類社會進步帶來革命性影響的光 源。由于激光的亮度高、單色性好、相干性好、方向性強等特點，已廣泛應用于材料科學、生命科學和信 息科學等眾多領域的基礎和應用基礎研究，在醫(yī)學、工業(yè)、信息、軍事等領域也都起到不可或缺的作用。 本課程將重在基本概念、物理

5、圖象，重在理解和運用；學習以后，得到學以致用的開闊思路，得到不僅知 其然，而且知其所以然的樂趣。 33623 037同濟大學四平路教學內容：336260 37激光的基礎理論 336 26038激光的產(chǎn)生和基本原理 021- 諧振腔 48 號激光器件 共濟鎖模激光器 彰武自由電子激光 專X 光激光 彰武 相干光學瞬態(tài)過程 3362 3039 激光光譜 網(wǎng)絡督察課教學和考核方式：采用多媒體課件教學方法，每周 3 學時講課，有些課后將留下若干作業(yè)，學期期中和期末進行開卷測驗，評定考核成績。參考教材：1 美 W. 克希耐爾著，孫文等譯， 固體激光工程 ，科學出版社， 20022彭惠民等主編， X 射線

6、激光 ，國防工業(yè)出版社， 19973黃世華編著， 激光光譜學原理和方法 ，吉林大學出版社， 2001編寫者： 周映雪 （復旦大學物理系教授）編寫時間： 2003 年 11 月激光原理課程教學大綱課程編碼： 5010205 學 分： 4 學分 總 學 時： 64 學時 適用專業(yè)： 光信息科學與技術一、課程的性質、目的與任務： 激光原理是光信息科學與技術專業(yè)的主干專業(yè)課，本課程向學生教授激光器的基本原理，培養(yǎng)學生分 析解決激光物理問題的能力，特別強調物理概念的深入理解，為今后從事光信息技術科研及開發(fā)工作打下 良好的專業(yè)基礎。二、先修課程： 量子力學、電動力學、熱學與統(tǒng)計力學 光學原理 電子技術基礎

7、三、教學基本要求：了解激光的發(fā)現(xiàn)、量子電子學的誕生、激光科學的創(chuàng)立。光的模式及等價概念，光與物質相互作用過程 的幾種理論描述方法以及輻射量子理論的主要結論；激光物理的理論形式及適用范圍。理解光的自發(fā)輻射、 受激輻射和受激吸收的愛因斯坦理論， 光譜線的形狀和加寬機理， 粒子數(shù)反轉分布， 增益特性和速率方程理論， 激光器的工作過程， 諧振腔的光場運動方程及高斯光束特性， 等價共焦腔理論， 調 Q 及鎖模原理。掌握輻射半經(jīng)典理論，激光閾值條件，連續(xù)激光器穩(wěn)定狀態(tài)的建立，模式競爭，根據(jù)激光工作物質的增 益特性分析激光器的震蕩條件、模式競爭效應、輸出功率及激光放大器增益特性，具有均勻加寬和非均勻 加寬譜

8、線工作物質增益飽和行為的差別以及相應的激光器工作特性的差別，腔的穩(wěn)定條件，腔的衍射理論 對共焦腔解析解的結果 高斯光束的性質。四、教學內容：一 ）輻射理論16 學時1、光的模式、光子的量子狀態(tài)3 學時2、輻射的經(jīng)典理論4 學時3、輻射的半經(jīng)典理論4 學時4、輻射的量子理論2 學時5、光譜線形式及加寬3 學時（二）激光器基本原理21 學時1、粒子數(shù)反轉分布4 學時2、工作物質增益特性及飽和效應4 學時3、激光器的閾值條件4 學時4、連續(xù)運轉激光器穩(wěn)定狀態(tài)的建立3 學時5、激光器的速率方程理論3 學時6、激光器的頻率特性3 學時（1）激光器的頻寬（2）頻率牽引效應（三）光學諧振腔14 學時1、光學

9、諧振腔的穩(wěn)定條件4 學時2、光學諧振腔的衍射理論6 學時3、等價共焦腔4 學時（四）激光理論簡介5 學時1、激光理論的結構和分類1 學時2、拉姆自洽場方程2 學時3、宏觀電極化強度與密度矩陣的關系2 學時（五）調 Q 及鎖模原理8 學時1、調 Q 原理4 學時2、鎖模原理4 學時五、教學參考書1、沈柯編激光原理教程第一版 .北京：北京理工大學出版社出版 .1986 年2、周炳琨等編激光原理第一版，北京：國防工業(yè)出版社出版.1983 年3、鄒英華、孫陶亨編著激光物理學第一版北京：北京大學出版社1991 年4、Orazio Svelto ，Principles of lasers ，New Yor

10、k ：Plenum Press ，19895、Jeff Hecht, Understanding lasers:an entry-level guide,New York:IEEE press,1994北京工業(yè)大學“激光原理 ”課程教學大綱英文名稱：Principle of laser課程編號：0000246課程類型：學科基礎必修課學時：56學分：3.5適用對象：本科生先修課程：高等數(shù)學（1）-1、高等數(shù)學（1）-2、普通物理1-1、普通物理1-2、光學I 使用教材：激光原理與激光技術，俞寬新等編著，北京工業(yè)大學出版社，1998年3月 參考書：激光原理（第五版），周炳琨等編著，國防工業(yè)出版社，

11、2004年8月一、課程性質、目的和任務激光原理是應用物理專業(yè)（光通信與光電子技術）本科生的學科基礎必修課，在學習過公共基礎必修課高等數(shù)學（1）-1、高等數(shù)學（1）-2、普通物理I-1、 普通物理I-2和學科基礎必修課光學I等課程以后開設。它又是本專業(yè)限選課 晶體光學、光電子學、光纖通信原理、信息光學和實踐環(huán)節(jié)課程2專業(yè)物理實驗-1、專業(yè)物理實驗-2等所必須的先修課。 本課程旨在使學生掌握激光器發(fā)光的機理、條件及性質；光學諧振腔及其產(chǎn)生的高 斯光束的基本性質；激光巨脈沖技術如調C技術和鎖模技術等基本理論與基本技術。 通過課堂教學和課外作業(yè)培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力，為后續(xù)專業(yè)課程的 學習打

12、下必須的基礎，并為學生將來從事光通信與光電子技術的科研、教學和生產(chǎn) 等任務打下堅實的基礎。二、課程教學內容及要求第一章 激光基本原理內容與要求：2光相干性：理解光源的時間、空間相干性的概念2；掌握相干長度、相干時間、相2 2光波模式：理解單色模式密度的概念2；理解光波縱模與橫模的物理意義2；理解光 子態(tài)與光波模式的關系2。2躍遷：理解自發(fā)輻射、受激輻射、受激吸收躍遷的概念及躍遷幾率的意義2；理解愛因斯坦系數(shù)與躍遷幾率間的關系干面積與光源單色性參數(shù)的計算1無源腔損耗：掌握無源腔平均單程損耗率包括輸出、衍射損耗的計算1；掌握腔壽1 1命的計算；掌握腔Q值的計算；掌握無源腔內光強的計算1本征縱模線寬

13、：掌握無源腔本征縱模的頻率間隔與線寬的計算1菲涅耳數(shù)：掌握諧振腔菲涅耳數(shù)計算方法與意義1速率方程：理解三能級與四能級系統(tǒng)的速率方程2。激光理論：了解激光器機理的經(jīng)典理論、半經(jīng)典理論、量子理論、速率方程理論3。重點：表觀中心頻率、共振速度、線型函數(shù)。 難點：共振速度、線型函數(shù)、速率方程第三章 介質對光的增益內容與要求：發(fā)射截面：掌握激光介質的發(fā)射截面的物理意義與計算方法11；掌握有源腔光強計算1。小信號反轉粒子數(shù)：理解小信號反轉粒子數(shù)的意義與計算方法2。大信號反轉粒子數(shù)：理解大信號反轉粒子數(shù)的意義與計算方法2。小信號增益系數(shù)：掌握均勻加寬與非均勻加寬小信號增益系數(shù)的計算11；掌握小信號增益曲線1

14、。2 1激光基本知識： 理解激光產(chǎn)生的條件2；掌握激光器結構1；理解三能級和四能級系統(tǒng)2。激光特性：理解激光的單色性好、相干性好、方向性好、亮度高等特性 重點：光相干性、無源腔損耗、本征縱模線寬、菲涅耳數(shù)。難點：光相干性、光波模式、無源腔損耗。第二章 輻射場與物質的相互作用內容與要求：2。光學多普勒效應：掌握多普勒效應的頻移計算1；掌握表觀中心頻率與共振速度的1計譜線加寬：理解自然加寬、碰撞加寬、多普勒加寬的機理2；均勻加寬和非均勻加寬：理解均勻加寬與非均勻加寬概念上的區(qū)別2。線型函數(shù)：理解線型函數(shù)的概念2；掌握均勻加寬的洛倫茲型線型函數(shù)與非均勻加1寬的高斯線型函數(shù)1。212大信號增益系數(shù)：

15、理解均勻加寬與非均勻加寬大信號增益系數(shù)的意義與計算方法 掌握均勻加寬與非均勻加寬大信號增益曲線的飽和下降特點 重點：小信號增益系數(shù)、發(fā)射截面。 難點：大信號反轉粒子數(shù)、大信號增益系數(shù)。第四章 連續(xù)激光器的穩(wěn)態(tài)工作特性內容與要求：1激光閾值條件:掌握閾值增益系數(shù)和閾值反轉粒子數(shù)的計算1；掌握激發(fā)參量、振蕩激光輸出功率：掌握均勻加寬與非均勻加寬連續(xù)激光器中心頻率處的輸出功率計算凹陷特點1線寬、起振模式數(shù)的計算1模式競爭：掌握模式競爭的概念與規(guī)律11；理解跳?，F(xiàn)象21；掌握均勻加寬激光器的最佳輸出功率計算；理解非均勻加寬氣體激光器的蘭姆2頻率牽引：理解頻率牽引現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因 ；掌握均勻加寬激光器

16、的頻率牽引1參量的定義與計算1。激光器線寬極限：了解激光器線寬極限概念與規(guī)律 。 重點：激光閾值條件、激發(fā)參量、振蕩線寬、起振模式數(shù)、激光輸出功率。 難點：激光輸出功率、頻率牽引、激光器線寬極限。第五章 光學諧振腔的基本概念內容與要求：1光學變化換矩陣：掌握光學變換矩陣的定義、性質和計算1；掌握球面鏡的光學變1換矩陣1。1諧振腔穩(wěn)定性條件：掌握諧振腔穩(wěn)定性的條件與判別方法 ；掌握諧振腔穩(wěn)定性的證1自再現(xiàn)模積分方程：理解自再現(xiàn)模的概念2；理解自再現(xiàn)模積分方程解的物理意義 諧振腔衍射理論：了解光學諧振腔的孔闌傳輸線模型與衍射理論的概念 重點：光學變換矩陣、諧振腔穩(wěn)定性條件。難點：光學變換矩陣、諧振

17、腔穩(wěn)定性條件、自再現(xiàn)模的積分方程。第六章 平行平面腔內容與要求：2 2條形鏡平行平面腔腔： 理解積分方程的簡化方法2；理解積分方程的迭代求解方法2；圓形鏡平行平面腔。了解積分方程的簡化方法 重點：條形鏡平行平面腔腔。難點：方形鏡平行平面腔、圓形鏡平行平面腔。第七章 穩(wěn)定球面腔內容與要求：1 1方形鏡對稱共焦腔： 掌握橫模參數(shù)的意義 ；掌握腰斑半徑、 鏡面光斑半徑的計算 ；1掌握任意位置處的光斑半徑及等相位面曲率半徑的計算1；掌握腔諧振頻率、模體23理解自再現(xiàn)模的特征2方形鏡平行平面腔：了解積分方程的簡化方法31積、發(fā)散角的計算1圓形鏡對稱共焦腔： 掌握橫模參數(shù)的意義 ；掌握腰斑半徑、掌握任意位

18、置處的光斑半徑及等相位面曲率半徑的計算1；積、發(fā)散角的計算1般穩(wěn)定球面腔：掌握一般穩(wěn)定腔的等價共焦腔的計算11鏡面光斑半徑的計算1；掌握腔諧振頻率、模體掌握平凹腔與對稱雙凹腔的計算1重點：對稱共焦腔、一般穩(wěn)定球面腔、平凹腔、雙凹腔。難點：一般穩(wěn)定球面腔。第八章 高斯光束內容與要求：1高斯光束的基本性質：掌握高斯光束焦參數(shù)與腰斑半徑的相互計算1；掌握高斯光1束任意位置處光斑半徑與等相位面曲率半徑的計算1。1q參數(shù)及其傳輸規(guī)律：掌握高斯光束q參數(shù)的定義和計算 ；掌握高斯光束特性參數(shù)1 1間的相互轉換；掌握高斯光束q參數(shù)的傳輸規(guī)律 。1透鏡對高斯光束的變換規(guī)律：掌握透鏡對高斯光束的變換方法；掌握像高

19、斯光束重點：高斯光束的基本性質、q參數(shù)及其傳輸規(guī)律、高斯光束各特征參數(shù)間相互轉換、 透鏡對高斯光束的變換規(guī)律。難點：q參數(shù)及其傳輸規(guī)律、高斯光束的聚焦與準直、高斯光束的匹配。第九章調Q技術內容與要求：調Q基本原理：理解調G激光器的基本思想和原理 調Q激光器速率方程：理解調Q激光器速率方程的簡化條件與簡化結果1調Q激光器的峰值功率：掌握調Q激光器最大光子數(shù)密度的計算；掌握調Q激光器峰值功率的計算1。調Q激光器：了解轉鏡調Q激光器、聲光調Q激光器、電光調Q激光器口。重點：調Q激光器最大光子數(shù)密度、調Q激光器的峰值功率。難點：調Q基本原理、調Q激光器速率方程、調Q激光器的峰值功率。第十章 鎖模技術內

20、容與要求：2鎖?；驹恚焕斫怄i模激光器的基本思想和原理2。鎖模激光器的工作特性：掌握鎖模激光器的峰值功率、重復頻率、重復周期、脈寬的計算1。的焦參數(shù)與腰位置的計算1高斯光束的聚焦與準直：掌握高斯光束的聚焦、準直方法1高斯光束的匹配：理解高斯光束的匹配概念與方法22調Q激光器的時間特性：了解調Q激光器的時間特性3鎖模激光器：了解聲光鎖模激光器、染料鎖模激光器 重點：鎖模激光器的工作特性。 難點：鎖?；驹怼Ｈ?、課程教學基本要求本課程教學環(huán)節(jié)主要包括課堂講授、作業(yè)、考試。 課堂講授：自制課件、動畫，采用多媒體教學。 作業(yè)：每章都有適當數(shù)量的習題，目的是使學生能熟練掌握基本概念和基本計算、 培養(yǎng)

21、學生分析和解決實際問題的能力。各章習題數(shù)： 第一章6；第二章9；第三章6；第四章9；第五章4；第七章7；第八章7； 第九章2；第十章2。3考試形式：一般采用閉卷筆試，題型可以有單選、填空、證明、計算、簡答等。本 課程屬于在非考試周的隨堂考試。四、實踐環(huán)節(jié)與本課程對應的實踐環(huán)節(jié)有專業(yè)物理實驗-1，屬于另一課程五、學時分配1早學時分配合計講課習題課實驗課上機課討論課考試1628251634445165314622762885169441044復習考試224合計468 256課程定位是使學生掌握激光器的基本工作原理和基本技術，達到能熟練使用常規(guī)激光器的目的。課程的理論課內容由3部分組成：第一部分為激

22、光器發(fā)光機理與性質，第二部分為光學 諧振腔，第三部分為激光巨脈沖技術。課程還為學生開設了17個激光技術專業(yè)的實驗課和2項課程設計。通過課堂理論教學和實踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力，使學生具備扎實的物理基礎，邏輯性強的思維能力和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學生掌握熟練的實驗技巧和動手能力，為后續(xù)專業(yè)課程的學習以及將來畢業(yè)后從事有關光電子與光通信領域的科研、教學、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售等工作打下必要的基礎。激光原理與技術英文名稱 ：Principles and Techniques of Laser課程編號 ：EELC3142總 學 時：40（授課40） 學分：2.5適用對象 ：電子科學與技術專業(yè)本科生先

23、修課程 ：普通物理、物理光學使用教材及參考書 ：1俞寬新主編，激光原理與激光技術，北京工業(yè)大學出版社，2001年2周炳琨主編，激光原理，國防工業(yè)出版社，2000年第四版3陳鈺清主編,激光原理,浙江大學出版社，1992年一、課程性質、目的和任務性質：專業(yè)選修課 目的：培養(yǎng)掌握較為深入的激光基礎原理與技術的高級工程技術人才 任務：通過課堂學習，使學生掌握激光器的工作原理、工作特性，為進一步的科 學研究打下基礎二、課程內容簡介本課程較全面介紹了激光原理與激光技術，主要內容包括：1.激光器的發(fā)展歷史及基本原理；2.激光器光學諧振腔理論：諧振腔的幾何理論與衍射理論分析方法；討論諧振 腔的模式特征、高斯光

24、束的傳輸規(guī)律；3.輻射場與物質的相互作用：輻射場與物質互作用的基本物理過程和主要理論 方法，討論激光器增益特性；4.連續(xù)激光器穩(wěn)態(tài)工作特性：激光器的振蕩模式理論、激光器的工作特性；5.激光器控制技術：模式選擇技術、頻率穩(wěn)定技術、Q調制技術、鎖模技術等； 典型激光器：典型激光器的工作原理與結構特點、應用范圍；三、教學基本要求1要求同學在學習先修課程的基礎上，提前預習、認真聽講；2認真完成作業(yè)。通過課堂學習、課后作業(yè)，了解激光原理的基本物理概念、物 理過程和基本理論。四、教學內容及要求第一章 激光器的基本原理1激光器的發(fā)展歷史2光的相干性、受激輻射的基本概念3光的受激輻射放大4激光的特性5激光的應

25、用第二章 光學諧振腔理論1光學諧振腔的基本知識2光學諧振腔的幾何理論3共軸球面腔的穩(wěn)定性條件4開腔模式的物理概念和衍射理論的分析方法5共焦腔的模式理論6一般穩(wěn)定球面腔的模式特征7高斯光束的基本性質與特征參數(shù)8高斯光束的傳播與變換9非穩(wěn)定腔的模式特征第三章 輻射場與物質的相互作用1光與物質相互作用的經(jīng)典理論2譜線加寬與線型函數(shù)3均勻加寬、非均勻加寬4激光器速率方程組5均勻加寬物質的增益系數(shù)6非均勻加寬物質的增益系數(shù) 第四章 連續(xù)激光器穩(wěn)態(tài)工作特性1激光器的振蕩閾值與振蕩模式2激光器的輸出功率3單模激光器的線寬極限4激光器的頻率牽引第五章 激光器特性的控制與改善1模式選擇方法2Q調制方法3鎖模技術

26、4頻率穩(wěn)定技術 第六章 典型激光器1固體激光器2氣體激光器3液體激光器4半導體激光器五、實踐環(huán)節(jié)另有獨立設置的專業(yè)實驗課。六、學時分配早內 容參考學時1激光器的發(fā)展歷史及基本原理22光學諧振腔理論163輻射場與物質的相互作用104連續(xù)激光器穩(wěn)態(tài)工作特性55激光器特性的控制與改善56典型激光器2激光原理與應用課程簡介/教學大綱課程代碼：121571中文名稱：激光原理與應用英文名稱：Laser Principle and Application授課專業(yè)：物理學學時：40學分：2實驗課時：20上機課時：預修課程：光學原子物理量子力學課程內容：本課程著重講授激光的基本特性和激光器的一般原理， 并介紹激

27、光在國 民經(jīng)濟各領域的應用情況。課程內容：光的模式與光子的量子狀態(tài)，輻射理論， 激光束特性，光學諧振腔，高斯光束，激光與物質的相互作用過程，激光選頻、 穩(wěn)頻、調Q放大、銷模等技術簡述，激光在科學研究、工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)學、軍 事、日常生活、國民經(jīng)濟各領域的應用。激光原理及應用課程教學大綱授課專業(yè)：物理學 學時數(shù)：40學分：2一課程的性質和目的本課程是物理專業(yè)的選修課。講授激光的基本特性和激光器的一般原 理，并介紹激光在國民經(jīng)濟各領域的應用情況。 主要內容： 光的模式與光子的量 子狀態(tài)，激光束特性；輻射理論，激光與物質的相互作用過程，速率方程；介質 對光的增益，增益系數(shù)，閾值條件，連續(xù)運行激光器的穩(wěn)

28、定工作特性；光學諧振 腔；高斯光束；激光選頻、穩(wěn)頻、調Q放大、銷模等激光技術簡述；激光在科 學研究、工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)學、軍事、日常生活、國民經(jīng)濟各領域的應用簡介。學 生學完本課程后， 能理解掌握激光的基本特性和激光器的基本原理， 對激光技術 與激光的應用有初步的了解。二課程教學內容第一章 激光基本原理 （8學時）了解激光的發(fā)展歷史概況、激光器的基本構成。 要求理解掌握光源的空間相干性、 時間相干性。要求理解掌握光的模式、 光子的量子狀態(tài)、相格、光子的簡并度。要求理解掌握自發(fā)輻射、受激輻射、受激吸收的原理與規(guī)律。 要求理解掌握激光的基本特性與常用激光器 （特別是半導體激光器） 的 特點，初步了解光

29、學諧振腔的特性。重點：空間相干性、時間相干性、光的模式、光子的量子狀態(tài)、相格、光子簡并度。自發(fā)輻射、受激輻射、受激吸收的規(guī)律。難點：光的模式、光子的量子狀態(tài)、相格、光子簡并度。第二章 輻射理論和輻射場與物質的相互作用（6學時） 要求初步了解激光器的經(jīng)典理論、 半經(jīng)典理論、量子理論與速率方程的 各自特點。了解輻射理論的發(fā)展歷史。 理解掌握黑體輻射的普朗克公式。要求理解掌握光譜線的譜線加寬、線型函數(shù)、均勻加寬、非均勻加寬、綜合加寬 等等概念與規(guī)律。要求理解反轉粒子數(shù)密度的意義。要求理解掌握三能級系統(tǒng)速率方程組、 四能級系統(tǒng)速率方程組的原理與 建立方法。重點：光譜線的譜線加寬、線型函數(shù)、均勻加寬、非

30、均勻加寬、綜合加 寬。難點：三能級系統(tǒng)速率方程組、 四能級系統(tǒng)速率方程組的原理與建立方 法。第三章 連續(xù)運行激光器的穩(wěn)定工作特性 （10學時）要求理解掌握介質對光的增益、 增益系數(shù)的概念與相關計算， 理解掌握 反轉粒子數(shù)密度與增益系數(shù)的關系。了解發(fā)射截面與吸收截面的概念與計算方 法。要求理解掌握激光形成的閾值條件， 理解掌握連續(xù)運行激光器穩(wěn)定工作 狀態(tài)的建立過程。 要求理解掌握連續(xù)運行激光器的穩(wěn)定工作特性： 模式競爭、 燒 孔、拉姆凹陷、頻率牽引等 現(xiàn)象的產(chǎn)生原因與特點。要求了解連續(xù)運行激光器的輸出功率、最佳透過率、譜線寬度的計算。 了解脈沖激光器的運轉特性。重點：介質對光的增益、增益系數(shù)、閾

31、值條件、模式競爭、燒孔、拉姆 凹陷、頻率牽引。難點：閾值條件、燒孔、拉姆凹陷。第四章 光學諧振腔（10學時） 要求理解掌握光學諧振腔的基本構成與作用、光學諧振腔的穩(wěn)定性條 件。要求理解掌握光學變換矩陣與光學諧振腔的穩(wěn)定性條件 （幾何光學） 的 推導。了解光學諧振腔內光場運動方程（物理光學穩(wěn)定性條件）的推導。要求理解掌握共焦腔內基模、高階模的特點、共振頻率。要求理解掌握對稱共焦腔的特性， 理解掌握一般諧振腔的求解方法。重點： 光學諧振腔的基本構成與作用、光學諧振腔的穩(wěn)定性條件， 光學 變換矩陣與光學諧振腔的穩(wěn)定性條件（幾何光學）的推導，共焦腔內基模、高階 模的特點、共振頻率，一般諧振腔的求解方法

32、。難點：光學變換矩陣與光學諧振腔的穩(wěn)定性條件（幾何光學）的推導，一般諧振腔的求解方法。第五章 高斯光束（3學時）要求理解掌握高斯光束的特性。要求理解掌握高斯光束的傳輸、聚焦、準直與匹配及計算。重點：高斯光束的傳輸、聚焦、準直與匹配及計算。第六章 激光技術與激光應用（3學時） 初步接觸了解激光調Q技術、鎖模技術、選模選頻技術、穩(wěn)頻技術。 了解激光在各領域、各行各業(yè)的應用。三課程教學的基本要求 本課程為選修課，學生預修課程為光學、原子物理學、量子力學等。因課程內容多、公式定理較多、課時少（一般為6080學時），教學中應以課堂 講授為主、輔以適當?shù)亩嗝襟w手段。因本課程涉及的原理、公式、概念較多，在

33、教學中，應循序漸進、由淺入深，注意物理概念的闡述?？蓪滩膬热葑鬟@樣的 處理：第一章第三章的重點是闡明激光特性、 光與物質相互作用的基本物理過 程、本課程的主要理論分析方法速率方程理論； 第四章第五章重點是介紹光學 諧振腔的幾何理論與衍射理論基礎、 激光光束的模式特征、 一般諧振腔的處理方 法；第六章簡介常用的激光技術與激光的應用。 在課時安排上， 應根據(jù)學生對預 修課程的掌握情況與學生學習本課程的實際情況， 對各章的授課時間作適當?shù)恼{ 整，原則上是給第三章、 第四章盡量安排較多的課時。 為使學生更好的掌握本課 程內容，本課程應開設45個學生實驗項目，課時20學時。 四建議教材與教學參考書因學

34、習此課程的學生數(shù)不多， 此課程的教材出版版本與印數(shù)都較少， 可 供選擇的版本不多，只能根據(jù)出版情況選用。1俞寬新等著，激光原理與激光技術，北京工業(yè)大學出版社，2001；2陳鈺清等著，激光原理，浙江大學出版社，2000；3丁俊華等著，激光原理及應用，清華大學出版社，1987；4沈柯著，激光原理教程，北京工業(yè)學院出版社，1986。激光原理與應用教學大綱Principles and Application of lasers課程性質：選修課課程類型：基礎課課程總學時：32學分：2.0教學大綱說明（一）、課程的性質、教學目的與任務 激光是本世紀六十年代初發(fā)展起來的一門新興科學技術。激光的 問世引起了現(xiàn)

35、代光學技術的巨大變革，科學家們利用激光技術開發(fā)出 了許多科學技術新分支。激光在現(xiàn)代工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)學、通訊、國防科學等各方 面的應用均在迅速發(fā)展。本門課程是一門理論與實踐相結合較緊的課程， 除理論學習外， 還應了解各 種實驗方法和具體應用實例。通過學習，使學生能對激光的基本原理及其在各領域的應用有一定深度的了 解，對掌握日益發(fā)展的激光技術有所裨益，能把所學知識應用到所學專業(yè)中去， 為今后的學習和工作打下一定的基礎。（二）、本門課程教學的基本要求1使學生理解激光產(chǎn)生的基本原理，了解在各個領域的應用。2在傳授知識的基礎上，注重能力和素質的培養(yǎng)。3重視實驗技能和科學作風的培養(yǎng)。4不斷更新講授內容，介紹

36、激光的最新應用及發(fā)展狀況。（三）、本課程與其它課程的關系本課程的先修課為高等數(shù)學 、大學物理等，學習本門課程為各學科應 用激光技術打下必要的基礎。教學大綱 理論教學部分1.各章內容要點、基本要求 第一章 激光產(chǎn)生的基本原理 內容要點： 基本概念、輻射和物質的相互作用、離子數(shù)反轉、光振蕩。 基本要求：理解基本概念。 對激光器工作的物理圖象有比較清晰的理解。 對光學諧振腔在形成激光中的主要作用有所了解。第二章 激光器件與激光特性 內容要點：激光器的種類、常見激光器、激光的特性及其應用 基本要求：了解激光器按不同方式進行的分類。 了解常見激光器及其特點。掌握激光的發(fā)光特性。 理解激光特性的意義。 第

37、三章 光學全息及信息處理 內容要點：全息學基本原理、全息技術及應用、信息處理 基本要求：高度相干性的應用。 了解全息學基本原理。了解信息處理。第四章 激光在工程技術中的應用 內容要點： 激光測長、激光測速、激光準直、激光加工、激光通訊 基本要求：了解激光在工程技術中的應用。 了解這些應用利用了激光的哪種特性。 第五章 激光在農業(yè)中的應用內容要點： 激光作用與生物效應、激光與作物生長促進、激光與作物誘變育種、遺傳育種、 家禽孵化、家畜繁育基本要求： 了解激光生物刺激效應機理的假說。理解激光照射種子促長機理。 理解激光誘變育種機理。學習激光在農業(yè)中的應用技術。第六章激光在醫(yī)學、軍事中的應用內谷要點

38、：強激光美容和皮膚病治療的新進展、國外反衛(wèi)星激光器的發(fā)展現(xiàn)狀、激光制導炮 彈與炮射導彈的發(fā)展現(xiàn)狀、激光致盲武器的原理、特點及其預防手段基本要求：了解激光在醫(yī)學上的應用及進展。了解激光在軍事上的應用及發(fā)展。第七章激光安全防護內容要點：激光防護技術發(fā)展現(xiàn)狀基本要求：了解激光防護技術。2使用教材及主要參考書使用教材：自編講義主要參考書：激光原理及應用 丁俊華等編著，清華大學出版社激光在農牧業(yè)中的應用 敖秀珠編著，內蒙古大學出版社激光全息技術及其工業(yè)應用余拱信，航空工業(yè)出版社、實驗(8學時)1.全息照相(4學時)(1)了解全息照相技術的基本原理和主要特點。(2)學習拍攝靜態(tài)全息照片的有關技術和再現(xiàn)觀察

39、的方法。2.全息光學元件的制作(4學時)(1)掌握全息光柵的基本原理。(2)學會制備全息光柵。3.信息處理 (4學時)了解信息處理技術4.彩虹全息術 (4學時)(1)了解全息圖的再現(xiàn)像與再現(xiàn)光源相干性之間得關系。(2)了解白光再現(xiàn)彩虹全息照相的基本原理。( 3 )學 習 攝 制 一 步 彩 虹 全 息 圖 的 實 驗 技 術 。三 、 教 學 時 數(shù) 分 配 表教學內容課時分配序號講授實驗小計1第一章激光產(chǎn)生的基本原理82第二章激光器件與激光特性23第三章光學全息及信息處理484第四章 激光在工程技術中的應用45第五章 激光在農業(yè)種中的應用26第六章激光在醫(yī)學、軍事中的應用17第七章激光安全防

40、護1機動2合計32注:根據(jù)實驗室條件在所列題目中選開兩個實驗課題激光原理及應用課程教學大綱一、激光原理及應用課程簡介（一）課程代碼：008200550（二）課程英文名稱：Laser Pr in ciples & Tech no logy（三）開課對象：應用物理學專業(yè)學生（四）課程性質：激光原理及應用 是應用物理學專業(yè)的一門主干專業(yè)課。本課程的目的在于教授激光的基本理論知識和基本技術知識及其應用。（五）教學目的通過激光原理與技術的教學，使學生了解和掌握激光器的基本原理和基本技術，培養(yǎng)學生分析解決激光物理問題的能力，特別強調物理概念的深入理解，為今后從事光電子方向教學和科研打下扎實的理論基

41、礎。（六）教學內容本課程主要包括輻射理論概要與激光產(chǎn)生的條件、激光器的工作原理、激光器的輸出特性、激光的基本技術、典型激光器介紹和激光在精密測量、加工、醫(yī)學、信息技術、科學技 術前沿問題中的應用等幾個部分。通過教學的各個環(huán)節(jié)使學生達到各章中所提的基本要求。 習題課是重要的教學環(huán)節(jié)，教師必須予以重視。（七）教學時數(shù)教學時數(shù)：42學時周學時：4學時/雙周2學時/單周學分數(shù)：3學分教學時數(shù)具體分配：教學內容講授實驗/實踐合計激光原理與技術前言0.50.5第一章輻射理論概要與激光產(chǎn)生的條件5.55.5第二章激光器的工作原理66第三章 激光器的輸出特性66第五章典型激光器介紹33第六章激光在精密測量中的

42、應用66第七章激光加工技術55第八章激光在醫(yī)學中的應用33第九章激光在信息技術中的應用33第十章激光在科學技術前沿問題中的應用22復習22合計4242（八）教學方式以多媒體教學手段和板書兩種形式相結合的課堂教學方式。（九）考核方式和成績記載說明考核方式為閉卷考試。嚴格考核學生出勤和作業(yè)情況，達到學籍管理規(guī)定的曠課量取消 考試資格。綜合成績根據(jù)平時成績和期末成績評定，平時成績占20%，期末成績占 80%。二、講授大綱與各章的基本要求第一章 輻射理論概要與激光產(chǎn)生的條件教學要點：通過本章的教學使學生：1了解光的波粒二象性，掌握光的偏振性、單色光的含義、平面光波的表示法、光強的定義和光子的含義。2掌

43、握原子能級和簡并度的含義，理解原子狀態(tài)標記的方法，理解輻射躍遷選擇定則，掌握玻爾茲曼分布定律，掌握輻射躍遷也非輻射躍遷的定義和特點。3理解黑體輻射的概念和規(guī)律，掌握光和物質相互作用時三種基本過程的特點、規(guī)律、發(fā)生幾率，以及三者之間的關系。掌握自發(fā)輻射光功率和受激輻射光功率在普通光源和激光器中的大小關系。4掌握光譜線、線型、光譜線寬度的概念，掌握自然增寬、碰撞增寬、多普勒增 寬的原因、展寬線型、增寬大小及其影響因素，理解均勻增寬和非均勻增寬的概念和含義，理解綜合增寬的含義。5理解光在介質中受激放大的過程和規(guī)律，掌握介質中產(chǎn)生激光放大的條件，理 解吸收系數(shù)和增益系數(shù)的概念，掌握光學諧振腔在激光器中

44、的作用和激光閾值條件。教學時數(shù)：6學時教學內容：第一節(jié)光的波粒二象性0.5學時一、 光波二、 光子第二節(jié) 原子的能級和輻射躍遷1學時三、玻爾茲曼分布四、輻射躍遷和非輻射躍遷第三節(jié)光的受激輻射1學時一、 黑體熱輻射二、 光和物質的作用三、 自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收之間的關系四、 自發(fā)輻射光功率與受激輻射光功率第四節(jié)光譜線增寬2.5學時一、 光譜線、線型和光譜線寬度二、 自然增寬三、 碰撞增寬四、 多普勒增寬五、 均勻增寬和非均勻增寬線型六、 綜合增寬第五節(jié)激光形成的條件1學時一、介質中光的受激輻射放大二、光學諧振腔和閾值條件考核要求：1光的波粒二象性1.1光波偏振性（領會）1.2光速、頻率和

45、波長的關系（領會）1.3單色平面波（領會）1.4光強（識記）1.5光子（領會）2、 原子的能級和輻射躍遷2.1原子能級和簡并度（領會）22原子狀態(tài)的標記（領會）2.3輻射躍遷的選擇定則（領會）2.4玻爾茲曼分布（領會、應用）2.5輻射躍遷和非輻射躍遷（識記）3、 光的受激輻射3.1黑體熱輻射（領會）3.2自發(fā)輻射、受激輻射、受激吸收（領會、識記、應用）3.3自發(fā)輻射、受激輻射、受激吸收之間的關系（領會）3.4自發(fā)輻射光功率與受激輻射光功率（識記）4、 光譜線增寬4.1光譜線的線型函數(shù)、寬度（識記）4.2自然增寬的理論解釋、增寬線型、影響增寬的因素（識記、應用）4.3碰撞增寬的理論解釋、增寬線型

46、、影響增寬的因素（識記、應用）4.4多普勒增寬的理論解釋、增寬線型、影響增寬的因素（識記、應用）4.5均勻增寬和非均勻增寬的概念（領會）4.6綜合增寬（領會）5、 激光形成的條件5.1光束在介質中的傳播規(guī)律（領會）5.2產(chǎn)生受激光放大的條件、增益介質和增益系數(shù)（識記、應用）5.3光學諧振腔的作用、閾值條件（識記）作業(yè)題：1、2、3、5、12、13第二章 激光器的工作原理教學要點：通過本章的教學使學生：1理解光學諧振腔滿足穩(wěn)定性條件的重要性，掌握穩(wěn)定性的條件，理解共軸球面腔穩(wěn)定圖和分類，學會穩(wěn)定圖的應用。2理解三能級系統(tǒng)和四能級系統(tǒng)的激光工作方式，掌握速率方程組的建立、推導 和粒子數(shù)密度反轉分布

47、的條件。掌握激光器在小信號工作時的粒子數(shù)密度反轉分布情況和在均勻增寬型介質中的粒子數(shù)密度反轉分布。理解粒子數(shù)密度反轉分布的飽和效應。3掌握均勻增寬型介質中的增益系數(shù)和增益飽和。4掌握在非均勻增寬型介質中粒子數(shù)密度反轉分布規(guī)律，掌握在非均勻增寬型介質中小信號時的增益系數(shù)和穩(wěn)態(tài)情況下的增益飽和，掌握燒孔效應的原理。5了解激光器所存在的各種損耗和起因，掌握激光諧振腔內穩(wěn)定光強的形成過程，掌握激光器的能穩(wěn)定出光的閾值條件（包括增益閾值，抽運功率閾值等）。了解激光介質能級選取的注意事項。教學時數(shù)：10學時第一節(jié)光學諧振腔結構與穩(wěn)定性1學時一、共軸球面諧振腔的穩(wěn)定性條件二、共軸球面腔的穩(wěn)定圖及其分類三、穩(wěn)

48、定圖的應用第二節(jié)速率方程組與粒子數(shù)反轉1學時一、三能級系統(tǒng)和四能級系統(tǒng)二、速率方程組三、穩(wěn)態(tài)工作時的粒子數(shù)密度反轉分布四、小信號工作時的粒子數(shù)密度反轉分布五、均勻增寬型介質的粒子數(shù)密度反轉分布六、均勻增寬型介質粒子數(shù)密度反轉分布的飽和效應第三節(jié)均勻增寬介質的增益系數(shù)和增益飽和1學時一、均勻增寬介質的增益系數(shù)二、均勻增寬介質的增益飽和第四節(jié)非均勻增寬介質的增益飽和2學時一、介質在小信號時的粒子數(shù)密度反轉分布值二、非均勻增寬型介質在小信號時的增益系數(shù)三、非均勻增寬型介質穩(wěn)態(tài)粒子數(shù)密度反轉分布四、非均勻增寬型介質穩(wěn)態(tài)情況下的增益飽和第五節(jié) 激光器的損耗與閾值條件1學時一、激光器的損耗二、激光諧振腔內

49、形成穩(wěn)定光強的過程三、閾值條件四、對介質能級選取的討論考核要求：1、 光學諧振腔結構與穩(wěn)定性1.1共軸球面諧振腔的穩(wěn)定性條件（應用）1.2共軸球面腔的穩(wěn)定圖及分類（識記）1.3穩(wěn)定圖的應用（應用）2、 速率方程組與粒子數(shù)反轉2.1三能級系統(tǒng)和四能級系統(tǒng)（領會）2.2速率方程組的建立（領會）2.3穩(wěn)態(tài)工作時的粒子數(shù)密度反轉分布（識記）2.4飽和效應（領會、識記）3、 均勻增寬介質的增益系數(shù)和增益飽和3.1均勻增寬介質的增益系數(shù)和增益飽和（領會、識記）4、 非均勻增寬介質的增益飽和4.1粒子數(shù)密度反轉分布（識記）4.2非均勻增寬介質的增益系數(shù)（識記）4.3穩(wěn)態(tài)情況下的增益飽和（領會、識記）5、 激

50、光器的損耗與閾值條件5.1激光器的損耗（識記）5.2穩(wěn)定光強的形成過程（領會、識記）5.3閾值條件（領會、識記、應用）5.4對介質能級選?。I會）作業(yè)題：2、3、4、6、8 10、11、12第三章激光器的輸出特性教學要點：通過本章的教學使學生：1理解自再現(xiàn)模概念，掌握自再現(xiàn)模的特點。掌握自再現(xiàn)模積分方程解的物理意 義，理解激光諧振腔的諧振條件，理解激光縱模的特點和含義，掌握縱模頻率和頻率間隔公式，會分析縱?？赡艽嬖诘臄?shù)量。2理解方形鏡面共焦腔自再現(xiàn)模積分方程的解析解，掌握鏡面上自再現(xiàn)模場的特 征（振幅分布、相位分布、衍射損耗等）了解共焦腔中的行波場和腔內外的光場分布。3掌握高斯光束的振幅和強度

51、分布、相位分布、遠場發(fā)散角以及高斯光束的高亮度。4理解穩(wěn)定球面腔的等價共焦腔的含義，了解穩(wěn)定球面腔的光束傳播特性。5掌握均勻增寬型和非均勻增寬型介質激光器的輸出功率以及影響因素。理解蘭姆凹陷的形成原因。6掌握影響激光器線寬的因素。教學時數(shù)：12學時第一節(jié)光學諧振腔的衍射理論1學時一、菲涅耳-基爾霍夫衍射公式二、光學諧振腔的自再現(xiàn)模積分方程三、激光諧振腔的諧振頻率和激光縱模第二節(jié)對稱共焦腔內外的光場分布1學時一、共焦腔鏡面上的場分布二、共焦腔中的行波場與腔內外的光場分布第三節(jié)高斯光束的傳播特性1學時一、高斯光束的振幅和強度分布二、高斯光束的相位分布三、高斯光束的遠場發(fā)散角四、咼斯光束的咼亮度第四

52、節(jié) 穩(wěn)定球面腔的光束傳播特性0.5學時一、穩(wěn)定球面腔的等價共焦腔二、穩(wěn)定球面腔的光束傳播特性第五節(jié) 激光器的輸出功率1.5學時一、均勻增寬型介質激光器的輸出功率二、非均勻增寬型介質激光器的輸出功率第六節(jié) 激光器的線寬極限0.5學時第七節(jié)激光光束的質量的品質因子0.5學時考核要求：1、 光學諧振腔的衍射理論1.1菲涅耳基爾霍夫衍射公式（領會）1.2自再現(xiàn)模（領會、識記）1.3激光縱模（領會、識記）2、 對稱共焦腔內外的光場分布2.1鏡面上自再現(xiàn)模場的特征（領會、識記）2.2行波場和腔內外光場分布（了解）3、 高斯光束的傳播特性3.1高斯光束的強度分布（領會、識記、應用）3.2相位分布（領會）3.

53、3遠場發(fā)散角（領會、識記、應用）3.4高亮度（領會）4、 穩(wěn)定球面腔的光束傳播特性4.1穩(wěn)定球面腔的等價共焦腔（領會）4.2穩(wěn)定球面腔的光束傳播特性（領會）5、 激光器的輸出功率5.1均勻增寬型介質激光器的輸出功率（領會）5.2非均勻增寬型介質激光器的輸出功率、蘭姆凹陷（領會）6、 激光器的線寬極限（領會）7、激光光束的質量的品質因子（領會、識記）作業(yè)題：1、2、6、7、10、11第四章激光的基本技術教學要點：通過本章的教學使學生：1了解激光器選模的目的和意義，理解均勻增寬型譜線的縱模競爭，掌握單縱模選取的方法，掌握激光單橫模的選取方法。2了解激光器頻率穩(wěn)定的衡量方法，掌握影響激光器頻率穩(wěn)定的

54、因素，了解常見的幾種穩(wěn)頻的方法。3了解高斯光束透過透鏡時的變換規(guī)律，掌握高斯光束的聚焦、準直、擴束等技術的原理和方法。4理解激光調制的概念，了解電光強度調制和電光相位調制。5了解實現(xiàn)激光偏轉的幾種主要途徑。6理解激光諧振腔的品質因素Q的含義，掌握調Q的原理，了解幾種常見調Q的方法。7理解激光鎖模技術的含義，掌握鎖模的原理，了解鎖模的2種常見途徑。教學時數(shù)：7學時第一節(jié)激光器輸出的選模1學時一、激光單縱模的選取二、激光單橫模的選取第二節(jié)激光器的穩(wěn)頻2學時一、影響頻率穩(wěn)定的因素二、穩(wěn)頻方法概述三、蘭姆凹陷法穩(wěn)頻四、飽和吸收法穩(wěn)頻第三節(jié)激光束的變換2學時一、高斯光束通過薄透鏡時的變換二、高斯光束的聚

55、焦三、高斯光束的準直四、激光的擴束第四節(jié)激光調制技術0.5學時一、激光調制的基本概念二、電光強度調制三、電光相位調制第五節(jié) 激光偏轉技術0.5學時一、機械偏轉二、電光偏轉三、聲光偏轉第六節(jié)激光調Q技術0.5學時一、 激光諧振腔的品質因數(shù)Q二、調Q原理三、電光調Q四、聲光調Q五、染料調Q第七節(jié)激光鎖模技術0.5學時一、鎖模原理二、主動鎖模三、被動鎖?？己艘螅海ㄓ捎诒菊轮饕獌热菰诠怆娮诱n程中已有所介紹，所以這里不做重點）1、激光器輸出的選模1.1均勻增寬型譜線的縱模競爭（領會）1.2非均勻增寬型譜線的多縱模振蕩（領會）1.3單縱模的選取（領會、識記）1.4單橫模的選?。I會、識記）2、 激光器的

56、穩(wěn)頻2.1影響頻率穩(wěn)定的因素（識記）2.2穩(wěn)頻方法（了解）3、 激光束的變換3.1高斯光束通過透鏡時的變換（領會、應用）3.2高斯光束的聚焦（領會、應用）3.3高斯光束的準直（領會、應用）3.4激光的擴束（領會、應用）4、 激光調制技術4.1調制的基本概念（領會）4.2電光強度調制和電光相位調制（了解）5、 激光偏轉技術5.1機械偏轉（了解）5.2電光偏轉（了解）5.3聲光偏轉（了解）6、 激光調Q技術6.1品質因數(shù)Q的概念（領會）6.2調Q原理（領會、識記）6.3電光調Q、聲光調Q、染料調Q（領會）7、 激光鎖模技術7.1鎖模原理（領會）7.2主動鎖模和被動鎖模（了解）作業(yè)題：1、2、3、4

57、、5第五章典型激光器介紹教學要點：通過本章的教學使學生：1了解固體激光器的基本結構，掌握紅寶石激光器、YAG:Nd激光器的特點和機理，了解固體激光器的泵浦系統(tǒng)和輸出特性，了解半導體激光器泵浦的固體激光器、可調諧固體激光器和高功率激光器的優(yōu)缺點及原理。2了解氦氖激光器的結構和工作機理，了解二氧化碳激光器的結構、激發(fā)機理和輸出特性，了解氬離子激光器的結構、激發(fā)機理和工作特性。3了解染料激光器的特點、激發(fā)機理、調諧原理和泵浦系統(tǒng)。4了解半導體激光器中的能帶情況和產(chǎn)生受激輻射的條件，掌握PN結的雙簡并能帶結構和粒子數(shù)反轉條件，掌握半導體激光器的工作原理及閾值條件，了解同質結和異質結半導體激光器的特性。

58、5了解準分子激光器、自由電子激光器和化學激光器的特點、基本原理和輸出特性。教學時數(shù)：2.5學時第一節(jié)固體激光器1學時一、固體激光器的基本結構與工作物質二、固體激光器的泵浦系統(tǒng)三、固體激光器的輸出特性四、新型固體激光器第二節(jié)氣體激光器1學時一、氦氖激光器二、二氧化碳激光器三、氬離子激光器第四節(jié) 半導體激光器1學時一、半導體的能帶和產(chǎn)生受激輻射的條件二、PN結和粒子數(shù)反轉三、半導體激光器的工作原理和閾值條件四、同質結和異質結半導體激光器考核要求：1、固體激光器1.1固體激光器的基本結構和工作物質（了解）1.2紅寶石激光器、Nd:YAG激光器（了解、識記）1.3泵浦系統(tǒng)、輸出特性（了解）2、氣體激光

59、器2.1氦氖激光器結構和原理（了解、識記）2.2二氧化碳激光器結構和原理（了解）2.3氬離子激光器結構和原理（了解）3、染料激光器（了解）4、半導體激光器4.1半導體能帶（了解）4.2 PN結與粒子數(shù)反轉（領會）4.3工作原理和閾值（了解）5、其他激光器（了解）作業(yè)題：2、3、4、5、8、12、15第六章激光在精密測量中的應用教學要點：通過本章的教學使學生：1了解激光干涉測長的基本原理、系統(tǒng)組成，了解激光外差干涉測長技術。2了解激光衍射測量原理、方法及應用。3了解激光測距的特點、基本原理，了解激光相位測距原理。4了解激光準直儀的原理和結構，了解激光多自由度測量系統(tǒng)結構和原理。5了解激光多普勒測

60、速的原理和應用。6了解激光測量角度和角加速度的原理。7了解激光環(huán)境計量的原理和應用。教學時數(shù)：3學時第一節(jié) 激光干涉測長1.5學時第二節(jié) 激光衍射測量1.5學時第三節(jié) 激光測距1學時第四節(jié) 激光準直及多自由度測量1學時第八節(jié)激光散射版干涉儀11學時作業(yè)題:4、5、10第七章激光加工技術教學要點：通過本章的教學使學生：1了解激光熱加工的原理。2了解激光淬火技術的原理與應用，了解激光表面熔凝技術和熔覆技術。3了解激光打孔和激光切割的原理與特點。4了解激光焊接的特點，了解激光熱導焊和深熔焊的原理。5了解激光快速成型技術的原理、優(yōu)點及應用，了解激光清洗技術和激光彎曲技術。教學時數(shù)：3學時第一節(jié) 激光熱加工原理