目录绪论第1章光本性理论的发展1.1早期学说1.1.1经典粒子与波动1.1.2光的微粒说1.1.3光的波动说1.2光的电磁理论1.2.1电磁感应定律1.2.2Maxwell电磁理论1.2.3光的电磁理论概述1.3光波的叠加与干涉1.3.1光波的独立传播性1.3.2光波叠加原理1.3.3光波的相干条件1.4相干性的进一步讨论1.4.1复色场的复表示1.4.2空间和时间相干度1.4.3空间和时间相关性的测量1.5早期光量子论及波粒二象性1.5.1辐射与能量子概念1.5.2光电效应与光量子概念1.5.3康普顿散射和光量子性的进一步证实1.5.4光的波粒二象性1.6现代光量子理论简介1.6.1矢量空间和线性算符1.6.2一维谐振子1.6.3电磁场的量子化1.6.4相干光子态1.6.5密度算符和量子分布1.6.6量子光学简介小结习题第2章光辐射与辐射源2.1原子发光机理2.1.1α粒子散射和原子的核式结构2.1.2氢原子光谱和玻尔原子模型2.1.3量子力学和原子发光2.1.4光谱线的展宽2.2自发辐射和普通光源2.3激光产生机理2.3.1激光器的腔模概念2.3.2激光产生的必要条件2.3.3激光产生的充分条件2.4激光的物理特性2.4.1单色性与时间相干性2.4.2方向性和空间相干性2.4.3高阶相关2.4.4高亮度2.5激光器的工作特性简介2.5.1超短脉冲特性2.5.2频率稳定特性2.6半导体的能带结构和电子状态2.6.1能带概念的引入2.6.2半导体中的电子状态2.7激发与复合辐射2.7.1直接跃迁和半导体发光材料2.7.2态密度和电子的激发2.7.3非本征半导体材料的PN结2.8发光二极管工作机理2.9半导体激光器2.9.1半导体中的光增益2.9.2损耗和阈值振荡条件2.10异质结半导体激光器2.10.1异质结2.10.2激光器的结构小结习题第3章块状固体激光器3.1概述3.2LD泵浦固体激光器3.2.1与闪光灯泵浦的比较3.2.2二极管激光泵浦固体激光器的阈值功率和高于阈值的工作3.2.3LD泵浦固体激光器的结构3.3薄片激光器3.3.1薄片介质及泵浦3.3.2薄片激光器工作原理3.3.3”液体”激光器3.4板条激光器3.5固体的热容3.5.1固体热容的经典理论3.5.2固体热容的量子理论3.6激光器的热容工作3.6.1储热与升温3.6.2温度分布与热应力3.6.3光束畸变3.6.4热容激光器一例小结习题第4章光纤激光器4.1引言4.2几种稀土离子的能级和谱4.2.1概述4.2.2硅光纤中几种稀土离子的激光能级和谱4.2.3氟光纤中几种稀土离子的激光能级和谱4.3模及单模运转条件4.3.1块状工作介质4.3.2光纤工作物质4.3.3模特性与截止频率4.3.4光纤激光器的基本结构4.4双包层光纤激光器4.4.1单包层光纤的限制4.4.2双包层光纤激光器4.4.3光子晶体光纤激光器简介4.5受激散射光纤激光器4.5.1Raman散射光纤激光器4.5.2受激布里渊散射光纤激光器4.6调Q和锁模光纤激光器4.6.1光纤激光器的调Q工作4.6.2光纤激光器的锁模工作小结习题第5章光传输与传输介质5.1光线在均匀介质及介质界面的传输5.1.1光线在均匀介质中的传输5.1.2光线在介质界面的透射传输5.1.3光线通过薄透镜的传输5.2高斯光束的传输5.2.1Gauss光束及其特征参数5.2.2Gauss光束在自由空间的传输5.2.3Gauss光束通过薄透镜的传输5.3平面介质波导的射线光学理论5.3.1光线在介质界面的反射和折射5.3.2光线在平板波导中的传播5.3.3平板介质波导中的导波5.3.4GoosHnchen位移和波导层的有效厚度5.4平板波导的电磁理论基础5.4.1麦克斯韦方程组的一般形式5.4.2平板波导中的麦克斯韦方程组5.4.3TE波场方程的解5.4.4TE波的模和截止条件5.4.5导波模的性质5.5通道波导简介5.5.1通道波导的种类5.5.2矢量波方程5.5.3标量方程近似及分离变量法5.5.4标量方程的其他解法简介5.6导波模耦合理论简介5.6.1方向耦合基本概念5.6.2耦合波方程5.6.3耦合波标量方程5.6.4标量方程的解5.6.5周期波导5.6.6波导模的传输5.7半导体波导理论5.7.1改变半导体折射率的方法5.7.2半导体平板波导5.7.3通道波导5.7.4耦合效应5.7.5半导体波导中的损耗5.8波导理论的新进展5.8.1非线性波导中的二次谐波产生5.8.2光波导的非正交耦合模理论5.9绝缘晶体波导器件5.9.1方向耦合器5.9.2平衡桥干涉仪和交叉波导5.9.3干涉滤波器5.9.4耦合模滤波器5.9.5偏振选择装置5.9.6透射光栅5.9.7反射光栅5.9.8电光光栅和声光光栅5.9.9光栅耦合器5.10半导体波导装置5.10.1半导体被动波导5.10.2电光波导调制器5.10.3光电集成回路5.11光波导应用举例5.11.1平面集成光学RF谱分析仪5.11.2波导芯片连接器5.11.3通道波导A/D转换器5.11.4导波光通信5.12MOEMS简介5.12.1衍射微透镜5.12.2折射微透镜5.12.3MOEM系统小结习题第6章光电探测与探测器6.1光电探测器性能概述6.1.1响应率6.1.2等效噪声功率6.1.3探测率6.1.4量子效率6.1.5响应时间6.1.6线性区6.1.7噪声6.2光探测器工作基础6.2.1外光电效应6.2.2光电导效应6.2.3光生伏特效应6.2.4光热电效应6.3(基于外光电效应的)光电子发射型光电探测器6.3.1光电倍增管的结构及工作6.3.2光电倍增管的主要性能6.4光电导型探测器6.4.1概述6.4.2Hg1-xCdxTe光导探测器的性能6.5光伏型探测器6.5.1概述6.5.2PN结光电二极管电流特性简介6.5.3响应率与探测率6.5.4噪声6.6直接探测技术6.6.1环境辐射6.6.2直接探测中的噪声6.6.3归一化探测率Dλ6.7光相干探测技术简介6.7.1光相干探测原理6.7.2光相干探测的特性小结习题第7章光电成像与成像系统7.1概述7.2图像探测器简介7.2.1真空成像器件7.2.2CCD成像器件7.2.3CID成像器件7.3点扩展函数及基于点扩展函数的性能指标7.3.1点扩展函数7.3.2Strehl比7.3.3圆围能量与空间频率的关系7.4光学传递函数概念7.5调制传递函数7.5.1调制7.5.2调制传递函数7.6光学系统的调制传递函数MTF7.6.1衍射极限MTFd7.6.2像差影响7.6.3离焦的影响7.7光电成像系统简介7.7.1非扫描光电成像系统简介7.7.2扫描光电成像系统简介7.7.3光学成像系统性能指标7.8非扫描成像系统性能的进一步描述7.8.1视场7.8.2噪声与信噪比7.8.3分段凝视或栅格扫描7.9扫描成像系统性能的进一步描述7.9.1扫描成像系统的工作原理7.9.2扫描成像系统中的噪声小结习题第8章非线性光学基础8.1概述8.1.1非线性波方程8.1.2方程的慢变化包络近似形式8.1.3材料的非线性及其与光波的耦合8.2光学相位共轭8.2.1相位共轭波的定义8.2.2PCM与CPM的比较8.3三波混频8.3.1相位匹配三波混频8.3.2相位失配三波混频8.4简并四波混频8.4.1FWM产生的前向共轭波8.4.2FWM产生的后向共轭波8.4.3DFWM相位共轭的实验研究8.5近简并四波混频8.6谐振DFWM 8.6.1定性描述8.6.2定量讨论8.7光子回波8.7.1二能级系统中光子回波的定性描述8.7.2光子回波相位共轭的定量结果8.8受激散射8.8.1受激喇曼散射8.8.2受激布里渊散射8.9光折变效应和材料8.9.1光折变效应8.9.2几种光折变材料8.10自泵浦相位共轭8.10.1有两块外加反射镜的情况8.10.2只有一块反射镜的情况8.10.3无外加反射镜的情况小结习题附录常用物理常数术语索引参考文献