本书系统地论述了半经典（半量子）激光物理的基本理论与基本方法，也就是粗略与细酌混合的半量子激光物理。本书主要内容包括：光辐射概论、各种激光工作物质、光学谐振腔理论与高斯光束、单模激光物理、双模与多模激光物理，以及飞秒与阿秒激光物理。书中特别论述了非微扰单模激光理论，结果表明，微扰论方法会带入一些虚假的现象，这在实际学习与应用时读者需要注意。
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1957年毕业于西北大学物理系，并留校任教。曾任西北大学非线性科学研究中心、物理系系主任、省教师职称评审委员会委员。
目录
前言
第1章 光辐射概论 1
1.1 光的经典电磁理论 1
1.1.1 电磁场的基本关系 1
1.1.2 平面单色光的基本性质 2
1.2 光的光子理论 3
1.2.1 光子的基本性质 3
1.2.2 光子的状态数 4
1.2.3 光子简并度 5
1.3 热辐射光 6
1.3.1 热辐射光定义 6
1.3.2 热辐射光分类 6
1.3.3 黑体辐射光 7
1.3.4 灰体辐射光 8
1.3.5 色体辐射光 9
1.3.6 三种辐射体ρ的比较 9
1.4 粒子辐射光 11
1.4.1 轫致辐射光 11
1.4.2 回旋辐射光 12
1.4.3 切连科夫辐射光 12
1.4.4 渡越辐射光 13
1.4.5 同步辐射光 13
1.4.6 自由电子辐射光 14
1.4.7 史密斯-珀塞尔辐射光 15
1.4.8 库马霍夫辐射光 15
1.4.9 曲率辐射光 16
习题 16
激光物理
第2章 激光工作物质 17
2.1 发光物理概论 17
2.1.1 发光的定义 17
2.1.2 发光的分类 17
2.1.3 发光的性质 18
2.1.4 发光的机制 19
2.1.5 发光与激光的关系 21
2.1.6 发光理论中的主要术语及计量单位 24
2.2 气体激光工作物质 24
2.2.1 氖原子 24
2.2.2 氩离子 29
2.2.3 二氧化碳分子 30
2.2.4 氮分子 33
2.2.5 准分子 35
2.3 液体激光工作物质 36
2.3.1 无机化合物液体激光工作物质 36
2.3.2 有机化合物染料液体激光工作物质 36
2.4 固体激光工作物质 39
2.4.1 晶体光学 40
2.4.2 离子光谱学简介 41
2.4.3 群论简介 42
2.4.4 金属离子固体激光工作物质 43
2.4.5 色心晶体激光工作物质 50
2.4.6 其他固体发光物质 54
2.5 其他激光工作物质 54
2.5.1 半导体激光工作物质 54
2.5.2 光纤激光工作物质 63
2.5.3 量子阱激光工作物质 64
习题 66
第3章 光学谐振腔 67
3.1 腔的衍射积分方程 67
3.1.1 光学谐振腔简介 67
3.1.2 衍射积分方程 68
3.2 方形镜对称共焦腔 72
3.2.1 建立方程 72
3.2.2 简化方程 73
3.2.3 求解方程 73
3.2.4 结果讨论 74
3.3 圆形镜对称共焦腔 76
3.3.1 建立方程 76
3.3.2 简化方程 76
3.3.3 求解方程 77
3.3.4 结果讨论 78
3.4 对称共焦腔内外的光场 80
3.4.1 腔内的光场分布 80
3.4.2 腔外的光场分布 82
3.4.3 输出光束的模式 83
3.5 高斯光束 84
3.5.1 高斯光束的描述 84
3.5.2 高斯光束的变换 85
3.5.3 高斯光束的耦合 88
3.6 平行平面腔 89
3.6.1 方镜平行平面腔 89
3.6.2 圆镜平行平面腔 96
3.7 其他谐振腔 97
3.7.1 非对称腔的积分方程 98
3.7.2 一般稳定球面腔 98
3.7.3 三镜环形腔 101
3.7.4 非稳共焦腔 104
3.7.5 几点说明 105
习题 105
第4章 单模激光理论 107
4.1 基本方程 107
4.1.1 基本概念 107
4.1.2 自治场方程 108
4.1.3 密度矩阵方程 113
4.1.4 密度矩阵的运动方程 115
4.1.5 密度矩阵的用途 116
4.1.6 密度矩阵的地位 116
4.2 静止原子的一阶理论 117
4.2.1 建立密度矩阵运动方程 117
4.2.2 求解密度矩阵方程 120
4.3 静止原子的三阶理论 128
4.3.1 求解对角元的二阶项 128
4.3.2 准至二阶近似下的粒子数反转密度 129
4.3.3 求解三阶非对角元ρ？？？3？(t)与ρ？？？3？(t) 130
4.3.4 求解三阶近似下的极化强度 131
4.3.5 求解自治场的振幅方程 132
4.3.6 求解自治场的频率方程 136
4.4 运动原子的一阶理论 137
4.4.1 建立运动原子的密度矩阵运动方程 137
4.4.2 求解运动方程 141
4.4.3 求解振幅方程 145
4.4.4 求解频率方程 146
4.5 运动原子的三阶理论 146
4.5.1 求解密度矩阵运动方程 146
4.5.2 求解振幅方程 153
4.5.3 求解频率方程 155
4.6 单模激光的非微扰理论 157
习题 160
第5章 双模激光理论 161
5.1 双模激光的自治场方程 161
5.1.1 双模运转的电场E与微扰V？b 161
5.1.2 求解密度矩阵方程 161
5.1.3 求解一阶极化强度* 162
5.1.4 求解密度矩阵的二阶对角元*与* 163
5.1.5 求解密度矩阵的三阶非对角元* 164
5.1.6 求解三阶极化强度* 165
5.1.7 简化* 165
5.1.8 计算三阶极化强度*的积分 165
5.1.9 建立双模激光自治场的振幅方程与频率方程 166
5.2 双模驻波激光理论 168
5.2.1 建立双模驻波激光的振幅方程和频率方程 168
5.2.2 光强度方程的稳态解 169
5.2.3 解的稳定性分析 170
5.2.4 双模之间的模式竞争 172
5.3 正交偏振双频激光理论 173
5.3.1 正交偏振双频激光的获得 173
5.3.2 正交偏振激光方程组 175
5.3.3 自混合效应 176
5.4 环形激光理论 177
5.4.1 自治场方程 177
5.4.2 极化强度P？(t) 178
5.4.3 锁模现象 181
5.4.4 锁模稳定性分析 182
5.4.5 萨尼亚克效应 182
习题 184
第6章 多模激光理论 185
6.1 三模激光理论 185
6.1.1 自治场方程组的建立 185
6.1.2 自锁模现象 187
6.1.3 退耦合近似 189
6.1.4 稳定性分析 189
6.1.5 自锁模的实现 190
6.2 锁模激光理论 192
6.2.1 多纵模的一般情况 192
6.2.2 锁模基本原理 192
6.2.3 脉冲宽度 194
6.3 行波纵向塞曼激光理论 196
6.3.1 塞曼效应简介 196
6.3.2 塞曼效应现象 196
6.3.3 塞曼效应机制 200
6.3.4 倒塞曼效应 202
6.3.5 分子的塞曼效应 203
6.3.6 氖原子的能级 203
6.3.7 外磁场中的氖原子 206
6.3.8 氖原子的塞曼效应机制 206
6.4 塞曼激光器理论 208
6.4.1 塞曼激光器谐振腔 209
6.4.2 兰姆激光方程 210
6.4.3 环形纵向塞曼激光器 210
习题 214
第7章 飞秒与阿秒激光物理 216
7.1 飞秒激光物理 217
7.1.1 全固态飞秒激光 217
7.1.2 全光纤飞秒激光 221
7.2 阿秒激光物理 240
7.2.1 阿秒光脉冲产生原理 241
7.2.2 阿秒光脉冲产生方法 242
7.2.3 阿秒光脉冲测量技术 256
7.2.4 阿秒超快动力学 257
7.3 相对论光学 265
7.3.1 经典非线性光学 265
7.3.2 相对论光学 265
7.3.3 相对论非线性光学 266
7.3.4 两个重要区域 266
7.3.5 相对论光整流 267
7.3.6 相对论谐波产生 267
7.3.7 相对论自聚焦 267
习题 268
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