深圳大学课程教学大纲
课程编号:
16007000
课程名称:
激光原理
开课院系:
电子科学与技术学院
制订(修订)人:
苏 红
审核人:
杜戈果
批准人：
张登国
2011年 5 月 16 日制(修)订
课程名称:激光原理
英文名称:Principle of Laser
总 学 时:54 其中:实验（实践）课
0学时(另有 15学时的实验安排在《电子科技专业综合实验》实验课程内进行)
学 分:3
先修课程:光学；量子力学
教 材:《激光原理》第6版，周炳琨、高以智、陈倜嵘等主编，国防工业出版社
参考教材:
《激光基础》，李士杰等主编，机械工业出版社，TN241-43/L34；
《激光基础》，陈天杰编，高等教育出版社，TN241/C47；
《激光基础》，袁加勇编，浙江大学出版社，TN241-43/Y87；
《激光原理》，陈钰清，王静环编著，浙江大学出版社, TN241/C49，
授课对象:
电子科学与技术、光信息科学与技术专业
三年级
课程性质:□综合必修□专业必修 □专业选修□全校公选
教学目标:
使学生掌握激光器的基本原理。学生在完成本课程学习后，应能够：
1.掌握激光原理的基本知识、激光特性；了解激光器的组成；
2.了解光谐振腔模式的波动理论，掌握共轴球面腔的稳定性条件；掌握对称共焦腔的基本特性，能利用等价共焦腔的概念分析一般稳定球面腔的模式特征；掌握高斯光束的基本性质与传输规律，分析高斯光束的聚焦和准直；了解非稳腔的几何理论方法；
3.掌握谱线加宽的机制和线型函数，掌握速率方程理论的分析方法，掌握均匀加宽和非均匀加宽工作物质的增益系数的特性；
4.掌握激光振荡特性（阈值概念、激光器起振和维持稳定工作条件、模式特性和输出功率）；了解弛豫振荡、线宽极限和频率牵引概念。
课程简介:
本课程是一门理论性较强的课程,也是光电子技术专业的入门课程，主要内容包括谐振腔理论、光和物质的共振相互作用以及激光器振荡特性。这些内容既是光电子信息类工程技术人员必须掌握的基本知识，同时也是理解和掌握相关激光技术领域的必备基础。本课程的重点，是要掌握激光器的基本原理、光谐振腔理论、激光振荡理论，与之相应的知识与技能分布在各个章节中，教学过程中要注意抓住这一主线。光和物质的共振相互作用是激光振荡和放大的物理基础，这一部分的重点放在阐明光和物质的共振相互作用的基本物理过程和主要理论分析方法方面，课程的难点也在此处。对于完全没有光学基础的学生来说，也是本课程的一个难点。在课堂教学（课堂讲解、PowerPoint幻灯片课件、课堂小测验、课堂提问、笔记检查、课后作业、作业及课堂小测验讲评等）之后，并通过实验环节（安排在《专业实验》课程中）加强理解。
教学内容：
1. 激光的基本原理
(1)掌握光子的相干性概念
(2)掌握光的受激辐射概念
(3)掌握光的受激辐射放大概念
(4)掌握光的自激振荡概念
(5)掌握激光的特性
2. 开放式光腔与高斯光束
(1)掌握谐振腔特性（作用、分类、损耗）
(2)理解纵模与横模概念
(3)掌握共轴球面腔的稳定性概念
(4)掌握对称共焦腔和一般稳定球面腔的场分布
(5)掌握高斯光束（基本性质、变换规律、聚焦和准直）
(6)了解非稳腔的特性
3. 电磁场和物质的共振相互作用
(1)了解光和物质相互作用的经典理论
(2)掌握谱线加宽和线型函数
(3)理解速率方程的分析方法
(4)掌握均匀加宽工作物质的增益系数
(5)掌握非均匀加宽工作物质的增益系数
4. 激光振荡特性
(1)掌握激光器的振荡阈值概念
(2)理解激光器的振荡模式概念
(3)掌握输出功率与能量的计算
(4)了解弛豫振荡概念
(5)了解单模激光器的线宽极限
(6)了解频率牵引概念
实验内容：
1. He-Ne激光器光束强度分布及其发散角的测量 3学时
2. He-Ne激光器的装调及纵模测量 3学时
3. 灯泵YAG激光器综合实验 3学时
4.半导体激光泵浦固体激光器及其倍频和调Q实验 3学时
5. 半导体激光器的调制特性 3学时
学时分配：
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章节
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主要内容
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各教学环节学时分配
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备注
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讲授
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实验
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讨论
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习题
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小计
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1
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激光的基本原理
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8
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1
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9
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2
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开放式光腔与高斯光束
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16
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1
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1
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18
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3
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电磁场和物质的共振相互作用
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14
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1
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1
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16
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4
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激光振荡特性
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10
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1
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11
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