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第1章 激光基础1

1.1 什么是激光1

1.1.1 特性1

1.1.2 振荡工作和参数1

1.2 激光的基础原理3

1.2.1 能级4

1.2.2 光的吸收和发射4

1.2.3 增益和反转分布6

1.2.4 3能级模型和4能级模型8

1.3 激光器的振荡特性13

1.3.1 谐振条件14

1.3.2 振荡条件16

1.3.3 振荡光谱19

1.3.4 脉冲激光器20

1.4 各种激光器22

1.4.1 液体激光器23

1.4.2 气体激光器23

1.4.3 半导体激光器28

1.4.4 固体激光器30

1.4.5 光纤激光器37

1.5 光纤激光器的特征40

参考文献42

第2章 光纤的特性51

2.1 光纤的构造51

2.1.1 临界角和相对折射率差52

2.1.2 数值孔径52

2.1.3 光纤的被覆53

2.2 光纤的传播特性55

2.2.1 基本模式和高次模式56

2.2.2 模式色散56

2.2.3 单模光纤和多模光纤57

2.2.4 归一化传播常数和波导参数59

2.2.5 模场直径和截止波长62

2.3 光纤的损耗特性63

2.3.1 材料的固有损耗63

2.3.2 杂质吸收所致的损耗64

2.3.3 构造不完全所致的损耗65

2.4 光纤的色散特性65

2.4.1 相速度和群速65

2.4.2 波长色散66

2.4.3 色散参量67

2.4.4 各种色散抑制光纤70

2.4.5 色散的测定方法71

2.5 光纤的非线性特性74

2.5.1 光纤的非线性光学效应74

2.5.2 非线性折射75

2.5.3 非线性散射79

2.5.4 光孤子效应84

2.5.5 数值分析87

参考文献92

第3章 各种光纤介绍96

3.1 偏振保持光纤96

3.1.1 什么是偏振光96

3.1.2 偏振保持光纤的特性98

3.2 双包层光纤102

3.2.1 纤芯直接泵浦和包层泵浦的比较102

3.2.2 高效率泵浦的方法104

3.3 大模面积光纤106

3.3.1 直线偏振模控制108

3.3.2 新型大口径光纤109

3.4 光子晶体光纤111

3.4.1 PCF的种类112

3.4.2 PCF的分析方法和制造方法113

3.4.3 PCF的操作方法114

3.4.4 PCF的应用领域115

参考文献115

第4章 光纤激光器用的光学元件121

4.1 泵浦光源——激光二极管121

4.1.1 光纤耦合LD的构成123

4.1.2 光谱的稳定化124

4.2 增益介质——掺稀土光纤125

4.2.1 掺Yb光纤127

4.2.2 掺Er光纤130

4.3 反馈元件——光纤布拉格光栅132

4.3.1 FBG的构造133

4.3.2 制作方法134

4.3.3 LPG和CFBG135

4.4 光隔离器136

4.4.1 光隔离器的原理136

4.4.2 带光纤的光隔离器138

4.5 光循环器139

4.6 光耦合器141

4.6.1 按构造分类141

4.6.2 光纤耦合器142

4.7 偏振光（偏振）控制器145

4.8 波长变换器件146

4.8.1 波长变换过程147

4.8.2 相位匹配方法148

4.8.3 晶体的种类149

参考文献150

第5章 光纤激光器基础155

5.1 光纤放大155

5.1.1 掺稀土光纤放大器155

5.1.2 光纤拉曼放大器158

5.1.3 速率方程158

5.1.4 沿光纤光轴的传播方程159

5.2 啁啾脉冲放大（CPA）164

5.2.1 CPA系统的构成164

5.3 主控振荡器-功率放大器（MOPA）166

5.4 光束品质168

5.5 光纤的光学损伤阈值168

5.5.1 连续振荡激光器的场合170

5.5.2 脉冲振荡激光器的场合170

5.6 光纤的热分析172

5.6.1 光纤的热负荷极限172

5.6.2 DCF断面的温度分布175

5.6.3 光纤的热应力176

5.6.4 光纤的热透镜效应177

参考文献179