光纤激光器：原理、技术与应用

第一台稀土掺杂的光纤 激光器诞生至今已有60余年 。而对于光纤激光器的科学 研究、技术开发和应用领域 的拓展至今仍方兴未艾。 本书的两位作者，一位 参与过早期光纤激光器的发 明研究，一位仍然在这个领 域的前沿探索着。他们从原 理、技术和应用三个层面向 读者系统介绍了光纤激光器 的基础理论和技术发展。书 中前4章重点介绍了光纤激 光器早期研究所取得的重要 科学技术成果，以及偏振效 应、增强操作等核心技术理 论。第5～7章分别阐述了目 前光纤激光器在高功率、单 频窄线宽、超快脉冲和超连 续谱4个关键方向的产生技 术。最后两章概述了光纤激 光器的应用和未来。全书各 章自成体系，内容丰富、层 次分明，对光纤激光技术进 行了深入浅出、透彻翔实的 分析与呈现。 本书可供高等院校的本 科生、硕士研究生和博士研 究生学习参考；在光电子领 域从事激光技术研究与开发 的科研工作者和工程技术人 员也可以从本书中获得创新 的灵感与启发。

林金桐,北大物理系毕业，北邮硕士，南安普敦大学博士。长期从事光纤研究，参与过光纤激光器早期发明研究。共发表论文560篇。14次出任国际学术会议主席。曾为第六任北邮校长；第5、6届中国通信学会副理事长。现任北邮顾问教授、欧洲光通信会议ECOC国际咨询委员。

第1章 基础理论概要 1.1 电磁波原理 1.1.1 麦克斯韦方程组 1.1.2 电磁波 1.1.3 电磁波的衰减 1.1.4 电磁波谱 1.1.5 平面波、亥姆霍兹方程与标量解 1.2 激光原理 1.2.1 能级与粒子数分布 1.2.2 自发辐射与受激辐射 1.2.3 光学谐振腔 1.2.4 荧光、超荧光和激光 1.2.5 激光条件、阈值和输出功率 1.2.6 光的偏振 1.3 光纤原理 1.3.1 光纤导光原理：全反射 1.3.2 阶跃光纤的射线分析基础 1.3.3 光纤的数值孔径 1.3.4 阶跃折射率光纤的模式 1.3.5 阶跃折射率光纤的标量近似解 1.3.6 模式截止条件 1.3.7 单模光纤的电磁场分布 参考文献与深入阅读 第2章 光纤激光器的早期研究 2.1 历史回顾 2.2 稀土元素和稀土掺杂玻璃的能级 2.3 稀土掺杂光纤的制备 2.4 光纤激光器的谐振腔 2.5 光纤激光器早期研究成果 2.6 光纤激光器的优点 参考文献与深入阅读 第3章 光纤激光器的偏振效应 3.1 光纤激光器与传统激光器的区别 3.1.1 线偏振窄带泵浦光 3.1.2 双折射谐振腔 3.1.3 纵向泵浦系统 3.2 实验样本与实验装置 3.3 泵浦光传输和荧光的偏振特性 3.4 光纤激光器的偏振效应现象 3.4.1 自发辐射的荧光与泵浦光偏振取向无关 3.4.2 “单模”光纤激光器存在两个正交的偏振激光模 3.4.3 激光器输出激光的偏振度与泵浦光偏振取向有关 3.5 光纤激光器的偏振效应理论 3.5.1 玻璃结构 3.5.2 电偶极子模型 3.5.3 电偶极子辐射 3.5.4 斯托克斯效应 3.5.5 自发辐射和受激辐射 3.5.6 三点假设 3.5.7 速率方程