激光原理教学课件电子教案全套课件.pptx

课程名称：激光原理教材：激光原理与激光技术俞宽新编主要参考书：激光原理周炳琨编用户名：01laser密码：123456学时:56

Laser:LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiationlight:光amplification:放大、增强stimulate：刺激、激发emission：发射、放射radiation：辐射

教学内容第二章辐射场与物质的相互作用第三章介质对光的增益第四章连续激光器的稳态工作特性第一部分:激光基本知识第二部分:激光发光机理第一章激光基本原理第零章数理补充知识

第五章光学谐振腔基本理论第六章平行平面腔第七章稳定球面腔第八章高斯光束第三部分:谐振腔原理第四部分:巨脉冲技术第九章调Q技术第十章锁模技术

一、轴对称函数§1线宽二、轴对称函数的线宽1、定义函数最大值一半所对应的两个自变量间距离2、计算步骤(1)求函数的最大值(2)令函数表达式等于最大值之半，并解方程(3)求两根之差第零章数理补充知识具有竖直对称轴的函数

3、性质(1)af(x)与f(x)的线宽相同(2)f(x+b)的线宽与f(x)的线宽相同(3)f(cx)的线宽是f(x)的1/c例x011-2x2y1-x2令令

一、矩形函数1、定义2、性质偶函数3、图象§2常用函数1,0,其它xrect(x)4、线宽?x=1

例求下列函数的线宽例写出的表达式，并画图1,0,其它x解x

二、辛格函数1、定义2、性质偶函数3、图象xSinc(x)x4、线宽(主瓣)?x=1.2?∵sinc(±0.6?)=0.5,∴?x=0.6?-(-0.6?)=1.2?

5、辛格函数平方x(1)图象(2)线宽(主瓣)xsinc2x

例求下列函数的线宽三、洛仑兹函数1、定义2、性质偶函数

3、图象xNolunz(x)1-14、线宽x例求下列函数的线宽

五、高斯函数1、定义2、性质偶函数3、图象4、线宽xgaus(x)x

例求下列函数的线宽

§3傅立叶变换一、定义二、常用傅立叶变换1、矩形函数

2、负e指数函数(t≥0)三、性质定理1、线性定理设证

2、相似性定理证3、位移定理证(1)时域位移定理

证(2)频域位移定理例

求

四、物理意义时域电、光信号函数的傅立叶变换为频域电、光信号函数(频谱分析)

第一章激光基本原理§1光源的相干性一、时间相干性——相干时间空间某点处两个不同时刻的光场有相干性的最大时间间隔，即波列持续时间2、大小??：光源的谱线宽度(线宽)证E(t)=00ttc其它?0：光源的中心频率tEE00tc1、定义(1)场时函数:光场随时间变化的函数关系

(2)场频函数E(?):光场随频率变换的函数关系（场时函数的付里叶变换）

??＝?2-?1?0I(?)?I00.5I0(3)强频函数(光谱):光强随频率变换的函数关系(场频函数的模平方)(4)线宽:强频函数峰值一半所对应的两频率之差→→→

3、本质反映光源的单色性二、空间相干性(2)大小(1)定义某时刻沿光传播方向两个不同地点光场有相干性的最大空间间隔，即光波列长度1、纵向空间相干性——相干长度c:光在真空中的速度(3)本质反映光源单色性

2、横向空间相干性——相干面积(1)定义某时刻在与光传播方向垂直的平面上使任意两点光场有相干性的最大空间面积(2)大小?:光波长，As:光源面积D:光源与平面距离s1s2s2s1DO2a2b①②③当s2-s1=?/2时,O处干涉条纹消失证

①

①③②

①③②

①③②

①③②

①③②

①③②

3、本质反映光源尺寸s1s2s2s1DO2a2b①②③

三、光源单色性能参数1、定义??:光源谱线宽度,?0:光源中心频率??:光源波长范围,?0:光源中心波长2、计算证证

例2中心波长为?0=0.5?m的某光源单色性参数为R=10-5,求此光源的相干长度与相干时间解中心频率为?0=5?108MHz的某光源,相干长度为1m,求此光源的单色性参数R及线宽例1解

例3某光源面积为As=10cm2,波长为?=5000?,求距光源D=0.5m处的相干面积解例4波长为?=4000?的光子,其单色性参数为R=10-5,求此光子的位置不确定量解

§2光波模式与光子态一、光波模式2、光波矢量(k矢量)