《激光技术原理与实验》

课程代码：

课程名称：激光原理与技术实验

学分：3 学时：48 （其中实验学时：16）

先修课程：普通物理、物理光学

一、目的与任务

本课程是测控技术与仪器专业一门理论与实验并重的专业基础课，其教学目的是通过该课程理论部分的学习，使学生系统掌握激光的基本概念和基础理论，掌握各种类型激光器和基本激光技术的工作原理与设计方法，了解激光器件和激光技术领域的发展趋势和技术前沿。通过实验环节的锻炼，进一步加深对激光器和激光技术基本工作原理的理解，认识和熟悉常见激光器的基本构造、工作特性和调试方法，掌握激光器主要特性参数的测试方法，并学会使用激光实验研究常用的测试仪器。以期通过本课程的学习，培养学生理论联系实际、综合运用所学基础知识解决实际工程问题的能力。

二、教学内容及学时分配

理论部分

绪论（1学时）

第一章激光的物理基础（4学时）

1.激光的特性

2.光波模式和光子状态

3.原子的能级、分布和跃迁

4.激光产生的必要条件与充分条件

第二章场与物质的相互作用（4学时）

1.谱线加宽与线型函数

2.激光器的速率方程理论

3.均匀加宽工作物质的增益系数

4.非均匀加宽工作物质的增益系数

第三章光学谐振腔理论（5学时）

1.光学谐振腔的基本知识

2.光学谐振腔的损耗

3.光学谐振腔的稳定性条件

4.谐振腔的衍射积分理论

5.平行平面腔的自再现模

6.对称共焦腔的自再现模

7.一般稳定球面腔的模式特征

8.高斯光束

第四章激光器的工作特性（4学时）

1.连续激光器和脉冲激光器

2.激光振荡的阈值条件

3.激光器的振荡模式

4.激光器的输出特性

5.单模激光器的线宽极限

6.激光器的泵浦技术

第五章典型激光器（4学时）

1.概述

2.气体激光器

3.固体激光器

4.光纤激光器

5.半导体激光器

6.其他类型激光器

第六章激光调制技术（2学时）

1.调制的基本概念

2.电光调制

3.声光调制

4.直接调制

第七章调Q技术与锁模技术（4学时）

1.调Q技术的基本原理

2.常用的调Q技术

3.锁模技术

第八章激光的频率变换（2学时）

1.非线性极化的基础知识

2.光学倍频

3.光学参量效应

第九章激光模式选择与稳频技术（2学时）

1.激光横模选择技术

2.激光纵模选择技术

3.激光稳频技术

实验部分（实验教师可从下列项目中选择5项）

1．氦—氖激光器内部参数的测量（3学时）

2．Nd3+：YAG脉冲激光器的装调和最佳输出耦合的选取（3学时）

3．半导体激光器主要参数的测量（3学时）

4．光纤激光器主要参数的测量（3学时）

5．掺钛蓝宝石激光器调谐性能的测量分析（3学时）

6．氦—氖激光器纵、横模的测量分析（3学时）

7．电光调制及语音传递实验（3学时）

8．电光Q开关技术实验（3学时）

9．兰姆凹陷稳频激光器原理实验（3学时）

10．高斯光束的参数测量及其透镜变换（3学时）

三、考核与成绩评定

考核：理论部分采用闭卷笔试的考核方式，实验部分通过实验报告和实验操作情况评分。

成绩评定：理论部分成绩占60%，其中考试占50%，平时作业占10%；实验部分成绩占40%，其中实验报告占30%，实验操作占10%。按百分制给出最终成绩。

四、大纲说明

1.本课程涉及的教学内容十分广泛，任课教师在保证基本教学要求的前提下，可以根据实际

情况对教学内容做适当调整和删节。

2. 本课程适用于测控技术与仪器本科专业，同时也可用于非光电子的其它相近专业。

3.本课程是一门新学科，技术发展迅猛。及时更新相关的教学内容，追踪本学科领域新的发

展方向和研究的热点问题，是课程教学的一个特点。

五、教材、参考书

选用教材：阎吉祥主编. 激光原理与技术［M］.北京：北京理工大学出版社，2006

参考书：

[1] 周炳琨等编著. 激光原理［M］.北京：国防工业出版社，2000.

[2] 蓝信锯等编著. 激光技术［M］.北京：科学出版社，2000.

[3] [美]Koechner.W著. 固体激光工程［M］.孙文等译.北京：科学出版社，2002.

[4] 李相银等编著. 激光原理技术及应用［M］.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2004.

编写教师：赵长明崔小虹

责任教授签字：

教学院长签字：

《Principle and Experiments of Laser Technology》

Course Code:

Course Name: Principle and Experiment s o f Laser Technology

Class Hour: 48（Experiment s：16）

Credit: 3

Course Description

The course emphasizes on both theory and experiment of laser and laser technology for students. In the theory part of the course, the fundamental concepts and principles of laser will be introduced, followed by the presentation of variety of lasers and the laser technology. The developing trend and cutting edge of lasers and laser technology will also be reviewed. In the experiment part of the course, students will carry out several experiments on the basic configuration of lasers, the output characteristics of lasers, and the measurement of laser parameters.