基本信息,內容簡介,目錄,
基本信息
程勇 等 編著 | |||
2016年12月出版 | |||
定價：198.00 | 語種：中文 | ||
標準書號：978-7-03-050655-9 | 裝幀：精裝 | ||
版本：第一版 | 開本：B5 | ||
責任編輯： | 字數：615千字 | ||
讀者對象：本科以上文化程度 | 頁數：488 | ||
書類： | |||
內容簡介
採用雷射相干合成技術，一方面能在保持光束質量的同時, 提高雷射器的輸出功率(能量)；另一方面, 相干合成裝置的模組化結構, 克服了熱造成高能雷射平均亮度下降的影響。目前雷射相干合成技術已經成為高能雷射技術發展的重要方向之一，在雷射加工及軍事套用等領域具有廣闊的套用前景。本書從介紹雷射相干合成理論的基礎知識出發, 全面、系統地講述半導體、光纖和固體雷射器的相干合成技術。全書共6章：第1章介紹雷射相干合成的理論基礎；第2章介紹雷射相干合成技術及裝置；第3章介紹半導體雷射器相干合成；第4章介紹光纖雷射器相干合成；第5章介紹固體雷射器相干合成；第6章介紹其他雷射器的相干合成。
本書可供光電子、雷射和機械等相關領域的研究人員和工程技術人員及在校本科生、研究生閱讀與參考。
本書可供光電子、雷射和機械等相關領域的研究人員和工程技術人員及在校本科生、研究生閱讀與參考。
目錄
序
前言
第1章 雷射相干合成的理論基礎1
1.1光的波動相關基礎知識1
1.2相干疊加與非相干疊加2
1.2.1光波的疊加2
1.2.2相干條件2
1.2.3雷射相干的條件4
1.3相干合成的理論基礎5
1.3.1可見度5
1.3.2互相干函式和相干度9
1.3.3時間相干和空間相干13
1.4部分相干光場及部分相干光束17
1.4.1部分相干光場17
1.4.2部分相干光束19
參考文獻22
第2章 雷射相干合成技術及系統23
2.1雷射光束合成方法、要求和特徵23
2.1.1雷射光束合成方法23
2.1.2雷射光束合成的要求和特徵25
2.2相干光束合成27
2.2.1主動相干合成27
2.2.2被動相干合成47
2.2.3幾何光束合成99
2.2.4相干合成裝置105
2.2.5相干合成光束質量評價109
2.3光譜合成113
2.3.1基本原理114
2.3.2光譜合成的種類和方法115
參考文獻116
第3章 半導體雷射器相干合成120
3.1高功率半導體雷射器121
3.1.1雷射二極體結構和材料122
3.1.2幾種典型半導體雷射器126
3.1.3高能半導體雷射系統的套用132
3.2半導體雷射器相干合成方法133
3.2.1半導體雷射器的主動相干合成133
3.2.2半導體雷射器被動鎖相相干合成145
3.2.3利用倏逝波耦合實現半導體雷射器陣列的相干合成158
3.2.4高功率半導體雷射器的相干合成164
3.2.5垂直腔雷射器陣列實現相干合成179
3.2.6雷射二極體的分離鎖相和相干合成186
3.2.7相干合成獲得衍射極限的光束質量193
3.2.8大尺寸雷射二極體放大器陣列相干合成196
3.3半導體雷射陣列光譜合成198
3.3.1基本原理198
3.3.2錐形半導體雷射陣列光譜合成199
3.3.3離軸光譜合成203
3.3.4量子阱雷射器的光譜合成223
3.3.5高功率級別的直接半導體二極體雷射器系統的光譜光束合成226
3.3.6光譜合成技術提高半導體雷射二極體的亮度229
參考文獻235
第4章 光纖雷射器相干合成240
4.1主動相位控制光纖雷射器相干合成240
4.1.1隨機並行梯度下降法相干合成241
4.1.2抖動法相干合成249
4.1.3外差法相干合成254
4.2被動鎖相光纖雷射器相干合成256
4.2.1外腔選模相干合成256
4.2.2邁克耳孫干涉儀相干合成265
4.2.3互注入相干合成269
4.3高功率光纖雷射器相干合成280
4.3.1高功率光纖雷射相干合成可行性281
4.3.2基於SPGD技術多波長光纖放大陣列1.8kW相干合成285
4.3.3基於SPGD技術高功率光纖放大陣列4kW相干合成288
4.3.4基於LOCSET技術16路光纖雷射器1.45kW相干合成293
4.3.5基於LOCSET技術光子晶體光纖雷射器994W相干合成295
4.3.6基於SDF技術的9路光纖放大器1.08kW和1.56kW相干合成298
4.3.7光反饋環形腔光纖雷射1090W相干合成輸出301
4.3.8基於光纖光柵腔模互注入鎖定925W部分相干合成307
4.3.9熔融拉錐耦合高功率光纖雷射合成311
4.3.10基於衍射光學元件的光纖雷射相干陣列合成313
4.3.11脈衝光纖雷射器高功率相干合成322
4.4相干合成效果影響因素342
4.4.1偏振態的影響342
4.4.2相位與波前畸變的影響348
4.4.3占空比的影響355
4.4.4相干性的影響361
參考文獻373
第5章 固體雷射器相干合成379
5.1固體雷射器簡介379
5.2角錐腔互注入鎖相Nd∶YAG雷射器相干合成380
5.2.1角錐腔本徵偏振態理論381
5.2.2基於衍射光學的DOE合束理論分析384
5.2.3角錐互注入相干合成技術方案388
5.2.4二極體泵浦固體雷射器6路泵浦模組設計394
5.2.5角錐腔互注入相干合成實驗研究396
5.2.6角錐腔互注入相干合成雷射器輸出性能408
5.2.7角錐互注入相干合成定標放大研究413
5.3基於邁氏腔的脈衝Nd∶YAG雷射器相干合成414
5.3.1基於邁氏腔的2路脈衝Nd∶YAG雷射器相干合成實驗415
5.3.2實驗結果及分析416
5.3.3基於邁氏腔的多路脈衝Nd∶YAG雷射器相干合成研究420
5.4大功率板條雷射器的相干合成420
5.4.1板條雷射介質設計423
5.4.2傳導冷卻端面泵浦板條雷射器模組的設計424
5.4.3MOPA結構2路板條雷射器428
5.4.4主動鎖相板條雷射器的相干合成430
5.4.5大功率Zig-Zag板條雷射器相干合成435
參考文獻438
第6章 其他雷射器的相干合成441
6.1光子晶體垂直腔面發射雷射器相干合成441
6.1.1光子晶體的一般介紹441
6.1.2光子晶體垂直腔面發射雷射器的相干合成445
6.2飛秒脈衝雷射器的相干合成460
6.2.1基於相干光束合成的拍瓦級飛秒雷射系統460
6.2.2毫焦級參量放大飛秒脈衝的相干合成463
6.2.3超強飛秒多通道雷射系統的相干光束合成471
參考文獻480
附錄一符號說明483
附錄二縮略詞表485
前言
第1章 雷射相干合成的理論基礎1
1.1光的波動相關基礎知識1
1.2相干疊加與非相干疊加2
1.2.1光波的疊加2
1.2.2相干條件2
1.2.3雷射相干的條件4
1.3相干合成的理論基礎5
1.3.1可見度5
1.3.2互相干函式和相干度9
1.3.3時間相干和空間相干13
1.4部分相干光場及部分相干光束17
1.4.1部分相干光場17
1.4.2部分相干光束19
參考文獻22
第2章 雷射相干合成技術及系統23
2.1雷射光束合成方法、要求和特徵23
2.1.1雷射光束合成方法23
2.1.2雷射光束合成的要求和特徵25
2.2相干光束合成27
2.2.1主動相干合成27
2.2.2被動相干合成47
2.2.3幾何光束合成99
2.2.4相干合成裝置105
2.2.5相干合成光束質量評價109
2.3光譜合成113
2.3.1基本原理114
2.3.2光譜合成的種類和方法115
參考文獻116
第3章 半導體雷射器相干合成120
3.1高功率半導體雷射器121
3.1.1雷射二極體結構和材料122
3.1.2幾種典型半導體雷射器126
3.1.3高能半導體雷射系統的套用132
3.2半導體雷射器相干合成方法133
3.2.1半導體雷射器的主動相干合成133
3.2.2半導體雷射器被動鎖相相干合成145
3.2.3利用倏逝波耦合實現半導體雷射器陣列的相干合成158
3.2.4高功率半導體雷射器的相干合成164
3.2.5垂直腔雷射器陣列實現相干合成179
3.2.6雷射二極體的分離鎖相和相干合成186
3.2.7相干合成獲得衍射極限的光束質量193
3.2.8大尺寸雷射二極體放大器陣列相干合成196
3.3半導體雷射陣列光譜合成198
3.3.1基本原理198
3.3.2錐形半導體雷射陣列光譜合成199
3.3.3離軸光譜合成203
3.3.4量子阱雷射器的光譜合成223
3.3.5高功率級別的直接半導體二極體雷射器系統的光譜光束合成226
3.3.6光譜合成技術提高半導體雷射二極體的亮度229
參考文獻235
第4章 光纖雷射器相干合成240
4.1主動相位控制光纖雷射器相干合成240
4.1.1隨機並行梯度下降法相干合成241
4.1.2抖動法相干合成249
4.1.3外差法相干合成254
4.2被動鎖相光纖雷射器相干合成256
4.2.1外腔選模相干合成256
4.2.2邁克耳孫干涉儀相干合成265
4.2.3互注入相干合成269
4.3高功率光纖雷射器相干合成280
4.3.1高功率光纖雷射相干合成可行性281
4.3.2基於SPGD技術多波長光纖放大陣列1.8kW相干合成285
4.3.3基於SPGD技術高功率光纖放大陣列4kW相干合成288
4.3.4基於LOCSET技術16路光纖雷射器1.45kW相干合成293
4.3.5基於LOCSET技術光子晶體光纖雷射器994W相干合成295
4.3.6基於SDF技術的9路光纖放大器1.08kW和1.56kW相干合成298
4.3.7光反饋環形腔光纖雷射1090W相干合成輸出301
4.3.8基於光纖光柵腔模互注入鎖定925W部分相干合成307
4.3.9熔融拉錐耦合高功率光纖雷射合成311
4.3.10基於衍射光學元件的光纖雷射相干陣列合成313
4.3.11脈衝光纖雷射器高功率相干合成322
4.4相干合成效果影響因素342
4.4.1偏振態的影響342
4.4.2相位與波前畸變的影響348
4.4.3占空比的影響355
4.4.4相干性的影響361
參考文獻373
第5章 固體雷射器相干合成379
5.1固體雷射器簡介379
5.2角錐腔互注入鎖相Nd∶YAG雷射器相干合成380
5.2.1角錐腔本徵偏振態理論381
5.2.2基於衍射光學的DOE合束理論分析384
5.2.3角錐互注入相干合成技術方案388
5.2.4二極體泵浦固體雷射器6路泵浦模組設計394
5.2.5角錐腔互注入相干合成實驗研究396
5.2.6角錐腔互注入相干合成雷射器輸出性能408
5.2.7角錐互注入相干合成定標放大研究413
5.3基於邁氏腔的脈衝Nd∶YAG雷射器相干合成414
5.3.1基於邁氏腔的2路脈衝Nd∶YAG雷射器相干合成實驗415
5.3.2實驗結果及分析416
5.3.3基於邁氏腔的多路脈衝Nd∶YAG雷射器相干合成研究420
5.4大功率板條雷射器的相干合成420
5.4.1板條雷射介質設計423
5.4.2傳導冷卻端面泵浦板條雷射器模組的設計424
5.4.3MOPA結構2路板條雷射器428
5.4.4主動鎖相板條雷射器的相干合成430
5.4.5大功率Zig-Zag板條雷射器相干合成435
參考文獻438
第6章 其他雷射器的相干合成441
6.1光子晶體垂直腔面發射雷射器相干合成441
6.1.1光子晶體的一般介紹441
6.1.2光子晶體垂直腔面發射雷射器的相干合成445
6.2飛秒脈衝雷射器的相干合成460
6.2.1基於相干光束合成的拍瓦級飛秒雷射系統460
6.2.2毫焦級參量放大飛秒脈衝的相干合成463
6.2.3超強飛秒多通道雷射系統的相干光束合成471
參考文獻480
附錄一符號說明483
附錄二縮略詞表485
