《激光原理与技术》以经典理论和速率方程理论为基础，系统地介绍激光的基本原理和基本技术。第1章阐述激光的基本原理，第2章讨论开放式光腔和高斯光束，第3章讨论激光介质的增益线型和增益系数，第4章介绍激光器稳态振荡特性，第5章较系统地介绍典型激光器和激光技术。
    《激光原理与技术》可作为电子科学与技术、光信息科学与技术专业本科生的专业基础课教材，也可供高等院校相关专业师生和有关科技人员参考。

《激光原理与技术》特点 ★从教学的普适性出发。以经典理论和速率方程理论相结合的处理方法阐述课程内容 ★清晰的物理概念与循序渐进的内容，以受激辐射为红线，从电子学载波技术发展引出光频载波技术的基本思想和光学实现方法 ★以三条主线和十二个问题的形式构成凝练的课程体系，既有树木，又见森林，有助于教师组织教学和学生自学 ★丰富而紧扣课程内容的习题，帮助学生巩固激光原理与技术的基础知识

    本书是为电子科学与技术、光信息科学与技术本科专业以及电子信息类、电子信息科学类其他相关专业编写的“激光原理”、“激光原理与技术”课程教材。
    激光器发明虽然已将近半个世纪，但人们对激光的物理认识仍在不断深化。作者有幸讲授“激光原理与技术”课程30余年，本书是在作者历年讲稿基础上整理编著而成的。理应感谢的是，作者组织讲稿时所用的主要参考教材是周炳琨等编著的《激光原理》一书。
    本书力求达到普通高校本科教学的普适性：第一，以经典理论和速率方程理论相结合的处理方法，讲授“激光原理与技术”，不涉及半经典理论；第二，突出爱因斯坦关系的讨论，以受激辐射为红线，从电子学载波技术发展引出光频载波技术（即单模激光器）的基本思想和光学实现方法，使教学师生对受激辐射的观念建立和物理理解有所深入；第三，以三条主线和十二个问题的形式归纳课程体系，既有树木，又见森林，有助于教师根据情况组织教学，又有利于学生自学。
    本书共分为5章，每章后附有习题与思考题。第1章主要介绍激光的基本原理和特性，并介绍本书编写的课程体系；第2章分别应用几何光学理论和物理光学理论详细讨论无源光学开腔的损耗描述、稳定条件和腔内模式，并在此基础上介绍高斯光束的传输和变换规律；第3章分别应用经典理论和速率方程理论讨论激光工作物质的增益线型、谱线加宽机制与增益饱和规律；第4章分析激光器稳态工作特性，包括阈值特性、输出功率、模式竞争、频率牵引以及线宽极限等问题；第5章以激光工作物质分类介绍几种典型激光器，并结合激光器介绍改善和控制激光特性的调Q、锁模、选模、稳频和放大等激光技术。
    本书的参考学时为46学时。使用本书的先修课程是大学物理和电磁理论，具有物理光学和量子力学知识的人员，使用本书更加有利。本书既可作为电子科学与技术、光信息科学与技术的本科生专业基础课程“激光原理与技术”的教材，也可供应用物理、通信工程等相关专业课程选用。
    本书第1章由安毓英编写，第2、3章由刘继芳编写，第4、5章由曹长庆编写，安毓英统编全稿。在编写过程中，得到了西安电子科技大学技术物理学院教师们的支持，西北大学张纪岳教授、西安电子科技大学石顺祥教授审阅了全书书稿，并提出许多建设性意见，在此对他们表示衷心的感谢。
    由于作者水平有限，书中难免存在疏漏之处，希望广大读者批评指正。

丛书序
前言
第1章 激光基础——爱因斯坦系数关系
1.1.2 光子态
1.1.3 光波模与光子态的相干性
1.1.4 光子简并度n
1.2 电子学载波技术的迷茫
1.2.1 载波和噪声波
1.2.2 电磁载波技术
1.2.3 太赫兹波鸿沟
1.2.4 光频载波的迷茫
1.3 爱因斯坦关系——自发辐射和受激辐射
1.3.1 普朗克黑体辐射公式
1.3.2 自发辐射、受激辐射与辐射的受激吸收
1.3.3 爱因斯坦关系
1.3.4 爱因斯坦微分关系
1.4 光的受激辐射放大与振荡——激光器运转的阈值和稳定条件
1.4.1 爱因斯坦关系的意义
1.4.2 粒子数反转和光的受激放大
1.4.3 增益饱和与自激振荡
1.4.4 激光器的构成及阈值条件
1.5 激光特性和课程体系
1.5.1 激光特性
1.5.2 课程体系
习题与思考题1

第2章 激光谐振腔和高斯光束
2.1 光腔的损耗及损耗描述
2.1.1 光腔损耗
2.1.2 光腔损耗计算举例
2.2 共轴球面腔的光线传输矩阵理论
2.2.1 光线传输矩阵
2.2.2 光腔稳定条件
2.2.3 本征光束
2.3 对称共焦腔的自再现模行波场
2.3.1 开腔模概念
2.3.2 Fox和Li的开腔模迭代求解方法
2.3.3 自再现模本征积分方程
2.3.4 对称共焦腔镜面上自再现模光场分布
2.3.5 行波场——高斯光束
2.4 一般稳定腔的高斯光束
2.4.1 对称共焦腔完整的行波高斯光束小结
2.4.2 一般稳定腔与对称共焦腔的等效性
2.4.3 一般稳定腔高斯光束参量（行波场）
2.5 高斯光束的传输与变换
2.5.1 高斯光束的传输规律（TEM00）
2.5.2 高斯光束的透镜变换、会聚和准直
2.5.3 高斯光束的衍射倍率因子M2
习题与思考题2

第3章 激光工作物质的增益
3.1 经典理论
3.1.1 电偶极子近似模型
3.1.2 受激吸收和色散现象的麦克斯韦理论
3.2 谱线加宽机制及加宽线型
3.2.1 均匀加宽
3.2.2 非均匀加宽
3.2.3 综合加宽
3.3 激光器速率方程
3.3.1 单模速率方程
3.3.2 多模振荡速率方程
3.4 激光介质增益及增益饱和（模式竞争）
3.4.1 均匀加宽介质
3.4.2 非均匀加宽介质
3.4.3 综合加宽介质
3.5 光放大概念分析
习题与思考题3

第4章 激光器稳态振荡特性
4.1 振荡阈值条件
4.2 阈值特性
4.3 激光器稳态输出特性
4.3.1 均匀加宽激光器的模式竞争
4.3.2 空间烧孔
4.3.3 非均匀加宽激光器的多纵模振荡
4.3.4 输出功率及最佳耦合
4.4 定态激光器频率特性
4.5 定态激光器极限线宽
习题与思考题4

第5章 典型激光器与技术
5.1 气体激光器
5.1.1 He-Ne激光器
5.1.2 CO2激光器
5.2 半导体激光器
5.2.1 反转原理
5.2.2 典型半导体激光器
5.3 固体激光器
5.3.1 红宝石激光器、钕激光器
5.3.2 可调谐固体激光器
5.3.3 激光二极管泵浦的固体激光器（DPSSL）
5.3.4 光纤激光器
5.4 调Q激光器
5.4.1 Q调制原理
5.4.2 调Q技术
5.4.3 腔倒空技术
5.4.4 调Q激光器特性
5.5 锁模激光器
5.5.1 锁模原理
5.5.2 锁模技术
5.6 稳频激光器
5.6.1 稳频原理
5.6.2 稳频的主要方法
5.7 激光放大器
5.7.1 激光放大理论
5.7.2 激光放大的主要方法
5.7.3 光纤放大器
5.8 单模激光器
5.8.1 单纵模激光器
5.8.2 基横模激光器
习题与思考题5

附录A 激光参数的定义和测试方法
A.1 激光光斑宽度和光斑直径
A.2 激光光束发散角测量
A.3 激光光束质量测量
附录B 常用物理常数、常量和常用符号表
参考文献