光纖雷射器：原理、技術與套用

《光纖雷射器：原理、技術與套用》是2023年清華大學出版社出版的圖書，作者是林金桐、施進丹。

基本介紹

• 中文名：光纖雷射器：原理、技術與套用
• 作者：林金桐、施進丹
• 出版時間：2023年11月1日
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302623410 
• 定價：199 元

內容簡介

《光纖雷射器：原理、技術與套用》從原理、技術和套用三個層面向讀者系統介紹了光纖雷射器的基礎理論和技術發展。

作者簡介

林金桐,北大物理系畢業，北郵碩士，南安普敦大學博士。長期從事光纖研究，參與過光纖雷射器早期發明研究。共發表論文560篇。14次出任國際學術會議主席。曾為第六任北郵校長；第5、6屆中國通信學會副理事長。現任北郵顧問教授、歐洲光通信會議ECOC國際諮詢委員。

圖書目錄

目錄

第1章基礎理論概要

1.1電磁波原理

1.1.1麥克斯韋方程組

1.1.2電磁波

1.1.3電磁波的衰減

1.1.4電磁波譜

1.1.5平面波、亥姆霍茲方程與標量解

1.2雷射原理

1.2.1能級與粒子數分布

1.2.2自發輻射與受激輻射

1.2.3光學諧振腔

1.2.4螢光、超螢光和雷射

1.2.5雷射條件、閾值和輸出功率

1.2.6光的偏振

1.3光纖原理

1.3.1光纖導光原理： 全反射

1.3.2階躍光纖的射線分析基礎

1.3.3光纖的數值孔徑

1.3.4階躍折射率光纖的模式

1.3.5階躍折射率光纖的標量近似解

1.3.6模式截止條件

1.3.7單模光纖的電磁場分布

參考文獻與深入閱讀

第2章光纖雷射器的早期研究

2.1歷史回顧

2.2稀土元素和稀土摻雜玻璃的能級

2.3稀土摻雜光纖的製備

2.4光纖雷射器的諧振腔

2.5光纖雷射器早期研究成果

2.6光纖雷射器的優點

參考文獻與深入閱讀

第3章光纖雷射器的偏振效應

3.1光纖雷射器與傳統雷射器的區別

3.1.1線偏振窄帶泵浦光

3.1.2雙折射諧振腔

3.1.3縱向泵浦系統

3.2實驗樣本與實驗裝置

3.3泵浦光傳輸和螢光的偏振特性

3.4光纖雷射器的偏振效應現象

3.4.1自發輻射的螢光與泵浦光偏振取向無關

3.4.2“單模”光纖雷射器存在兩個正交的偏振雷射模

3.4.3雷射器輸出雷射的偏振度與泵浦光偏振取向有關

3.5光纖雷射器的偏振效應理論

3.5.1玻璃結構

3.5.2電偶極子模型

3.5.3電偶極子輻射

3.5.4斯托克斯效應

3.5.5自發輻射和受激輻射

3.5.6三點假設

3.5.7速率方程

3.5.8兩個正交的本徵偏振模

3.5.9雷射輸出的偏振與泵浦光偏振取向的關係

3.5.10偏振受激截面比

3.5.11有效吸收泵浦功率

3.5.12偏振選擇率

3.5.13泵浦功率的偏振耦合

3.6雷射特性分析

3.6.1單程增益

3.6.2閾值

3.6.3斜率效率

3.6.4弛豫振盪頻率

3.6.5偏振度

3.6.6偏振截面比的測量

3.6.7光纖雷射器的單偏振操作

3.6.8單偏振操作的偏振效率

3.7光纖雷射器偏振效應的套用

3.7.1單偏振光纖雷射器

3.7.2光纖雷射器的偏振開關

3.8結論

參考文獻與深入閱讀

第4章光纖雷射器的增強操作

4.1單模單頻

4.1.1單向環形光纖雷射器

4.1.2短腔光柵光纖雷射器

4.1.3腔內附加窄帶選頻器件的光纖雷射器

4.2包層泵浦

4.2.1包層泵浦的概念

4.2.2雙包層光纖的折射率分布

4.2.3雙包層光纖的結構設計

4.3混合摻雜

4.3.1鉺鐿混合摻雜的光纖雷射器

4.3.2混合摻雜介質的速率方程

4.3.3混合摻雜需要注意的問題

4.4頻率上轉換

4.4.1頻率上轉換的概念

4.4.2頻率上轉換光纖雷射器

4.5自調Q自鎖模

4.5.1同時自調Q和自鎖模光纖雷射器

4.5.2主動調Q和被動鎖模光纖雷射器

4.5.3一例半導體雷射器自調Q實驗

4.5.4同時自調Q和自鎖模機理猜想

4.6多波長操作

4.6.1多波長輸出的早期探索

4.6.2基於非線性偏振旋轉效應產生多波長的技術

參考文獻與深入閱讀

第5章高功率光纖雷射產生技術

5.1包層泵浦技術

5.1.1雙包層光纖結構

5.1.2GTWAVE光纖結構

5.2大模場光纖技術

5.2.1傳統雙包層低NA大模場摻雜光纖

5.2.2傳統大模場光纖雷射器輸出突破千瓦瓶頸

5.2.3摻雜離子和雷射波長

5.2.4近單模傳統大模場光纖雷射器單纖輸出功率

5.2.5傳統大模場光纖雷射器的單纖理論輸出功率極限

5.3雙包層大模場光子晶體光纖技術

5.4級聯泵浦技術

5.5合束技術

5.5.1相干合束技術

5.5.2光譜合束技術

5.6雷射器光束質量參數

5.7商用高功率光纖雷射器

參考文獻與深入閱讀

第6章單頻窄線寬光纖雷射產生技術

6.1單頻窄線寬光纖雷射產生機理

6.2有源光纖短直腔DBR雷射產生技術

6.3有源光纖DFB雷射產生技術

6.4無源光纖非線性DFB雷射產生技術

6.4.1概述

6.4.2拉曼-DFB光纖雷射器理論模型

6.4.3拉曼-DFB光纖雷射信號的動態演變過程

6.4.4高功率拉曼-DFB光纖雷射器的實現及其輸出特性

6.4.5拉曼-DFB光纖雷射器的其他非線性現象

6.5高功率單頻窄線寬光纖雷射最新進展

參考文獻與深入閱讀

第7章光纖超快脈衝和超連續譜產生技術

7.1光纖超快脈衝產生機理

7.1.1光纖調Q脈衝雷射產生技術

7.1.2光纖鎖模脈衝雷射產生技術

7.1.3光纖啁啾脈衝放大技術

7.2光纖超連續譜光源產生機理

7.3光纖超快脈衝和超連續譜技術的最新進展

7.3.1光纖超快脈衝技術最新進展

7.3.2光纖超連續譜技術最新進展

參考文獻與深入閱讀

第8章光纖雷射器的套用

8.1高功率光纖雷射器的典型套用

8.1.1在傳統加工製造方面的套用

8.1.2在增材加工及製造方面的套用

8.1.3在雷射清洗方面的套用

8.1.4在國防領域的套用

8.2單頻窄線寬光纖雷射器的套用

8.3超快脈衝光纖雷射器的套用

8.4超連續譜光源的套用

參考文獻與深入閱讀

第9章光纖雷射器的未來

9.1從市場角度看光纖雷射器的機遇與挑戰

9.2超大功率光纖雷射器的光場調控技術

9.3高平均功率超快光纖雷射器的未來發展趨勢

9.4單頻窄線寬光纖雷射器的未來套用前景

參考文獻與深入閱讀

索引