激光器

本书为“新技术简介丛书”之一《激光器》，由《激光器简介》编写小组编，科学出版社1971年12月第1版第1次印刷，定价0.20元。全书分为三部分：一、激光器的基本原理；二、激光器的种类；三、激光器的应用。目录显示，基本原理包括“什么是激光器？”“关于光的本性的一些说明”“原子结构浅说”“光和原子之间的作用”“谐振腔”“激光器的由来”；种类包括气体激光器、固体激光器、半导体激光器、染料激光器、开关激光器、超短脉冲激光器；应用包括光电子学、激光器在工业上的用处、全息术、非线性光学。正文前20页可见“一、激光器的基本原理”部分，首先说明激光器也是一种光源，能发射紫外线、可见光或红外线，但与寻常光源大不相同：激光器发出的光具有很高的方向性，沿一定方向发光；若射到月球，光束扩散直径不足两公里，而探照灯光束扩散直径将达几百公里；激光器发射的光颜色纯净，单色性为寻常光源所不及；光束非常强，还能聚成极小光点，在不到千分之一秒内产生几百万度高温。书中以红宝石晶体激光器为例：红宝石如纸烟大小，两端磨光并互相平行，两端面镀银膜，一端全反射、另一端部分透光，螺旋形闪光灯套在红宝石上，闪光时从部分透光端发射耀眼红光；这是脉冲器件，脉冲时间约毫秒量级，峰值功率可达万瓦左右，是人们第一次制造出来的激光器，时为1960年；经过十一年研究，激光器已发展成为内容十分广阔的新型技术领域。书中还讨论光的本性：光在空间传播速度约每秒30万公里；牛顿微粒说、十九世纪波动说；用正弦曲线表示光波，波长、频率、波峰波谷；可见光波长约3900至7600埃，包含红、橙、黄、绿、蓝、紫；紫外线、红外线；光波是电磁波，电场与磁场振动互相垂直并垂直于传播方向；振幅决定光的强弱，位相反映干涉效应；相干波与非相干波；光既具波性又具粒子性，光子能量与频率成正比。书中还述及原子结构：原子由电子和原子核组成，电子分层分布，最外层电子为价电子或光学电子；电子运动只能有某些允许轨道，相应能量不连续，形成能级；基态、激发态、玻耳兹曼正常分布与反分布；原子与光的作用有吸收、自发发射与受激发射三种过程，受激发射产生的光子与引起过程的光子方向、频率、位相、偏振相同，使光得到放大，这是激光放大器的基本概念。本书以通俗方式介绍激光器原理、种类和应用，带有20世纪70年代初科普读物的时代特征，可供希望了解激光技术的读者参考。本次仅见前20页，后续内容待补。