激光原理及应用.pdf

普通高等教育“十一五”国家级规划教材 上海市教育委员会高校重点教材建设项目 电子信息与电气学科规划教材·光电信息科学与工程专业 激光原理及应用 （第二版） 陈家璧 彭润玲 主编 电子工业出版社 i 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 上海市教育委员会高校重点教材建设项目 电子信息与电气学科规划教材·光电信息科学与工程专业 激光原理及应用 （第二版） 陈家璧 彭润玲主编 顾铮天 余重秀 张元芳 刘顺洪 编 电子工业出版社 北京·BEIJING ii 内容简介 本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。 本书从内容上分为两部分。第 1~5 章介绍激光的基本理论，从激光的物理学基础 出发，着重阐明物理概念，以及激光输出特性与激光器的参数之间的关系，尽量避免过 多的理论计算，以掌握激光器的选择和使用为主要目的；第6~10 章介绍激光在计量、 加工、医学、信息技术以及现代科技前沿问题中的应用，重点是介绍各种应用的思路和 方法。 本书可以作为高等学校有关光学和光学工程，以及大量应用激光技术的其它专业 的专业课教材，也可以供社会读者阅读与自学。 iii 序 1960 年发明激光到现在已经有近50 年了。这期间年来激光的理论与应用研究有了极 大的发展，而且对人类社会产生了深刻的影响。作为光的受激辐射，激光是一种极好的光源， 它首先在测量领域得到了广泛的应用。物理学中最基本的量值——米，改为激光在真空中的 波长来定义，使有效数字提高到九位。激光用来测长、测距、测速、测角、测量各种可以转 换为光的物理量，发展出一个专门的学科——激光测量学，还使光学测量方法走出实验室成 为工程测量的常规手段。激光用于加工，始于激光打孔，很快就推广到切割、焊接、热处理、 表面改性与强化，乃至激光快速成型、激光清洗和激光微加工，已经成为高科技产业不可缺 少的加工方法。激光医学近三十年来的发展和推广，给广大人民群众带来了福祉。而激光在 信息产业中的大量应用更是信息时代到来的主要原动力之一。可以毫不夸张的说，现代社会 的方方面面已经与激光的应用密不可分。 鉴于激光在现代科学技术中的如此重要作用，激光原理和它的各种应用技术已成为各行 各业的技术人员都必须掌握的一门高新技术。我国的重点高等院校从二十世纪七十年代就开 设激光的理论与应用的课程，并开办了若干以激光器制造和应用为培养目标的理工科专业。 改革开放以来，推广到一般院校，目前国内高等院校不开设激光原理与应用课程的已很难找 到。各重点高校编写的涉及激光原理、技术和应用的有关教材，林林总总不下数十种。但是 其中多数激光原理的教材涉及到过多的物理原理，超越了大学普通物理的内容，教材只针对 重点高校的要求，并不适于培养工程应用型人材的一般院校。相对适用的流传较广的清华大 学丁俊华先生的《激光原理和应用》是二十世纪八十年代初的讲稿，因为激光技术的快速发 展，需要补充修订。本书编者在多年为普通高校本科生讲授这门课程的基础上，重新编写《激 光原理和应用》就是为了一般高等院校学生掌握应用激光技术的教学需要。该书的特点在于 着重阐明受激辐射的物理概念以及激光输出特性与激光器的参数之间的关系，以掌握激光器 的选择和使用为主要目的。书中激光应用有关章节都由长期从事该领域教学与科研的专家编 写，介绍了近年来的新发展，重点讲各种应用的思路和方法。每章都有适当的思考练习题， 可以帮助读者理解学到的理论并掌握应用方法，是一本很有特