激光技术给人类社会带来了许多激动人心的变化。经过多年的发展,激光技术已经渗透到人类生活和生产的各个领域,激光可用于加工切割材料,实现高速光纤通信,进行精密或远距离测量,还可以用于高密度信息存贮,音视频信息加工,激光雷达和打击武器等诸多方面。
作为光电信息科学与工程专业的重要专业课,学习《激光原理与应用》课程的目的,就是帮助学生掌握激光的性质及产生机理,从而能够应用激光原理知识,来解决光电工程领域的实际问题,或者研究新型激光材料与器件,开发新的激光应用领域。
本课程是基于科学原理的技术应用课程,体现了科学原理和工程应用的完美融合。学习和掌握本课程知识,一方面可以提升学生的科学和技术素养,还可以为学生今后从事激光方面的研究和学习,打下较好的理论基础。
目标1:能够对激光器的工作原理,工作物质的增益特性,调Q/锁模原理以及激光技术中的专业术语和概念等进行准确描述;能够分析激光谐振腔,能够用能级简化模型建立速率方程并分析激光产生过程;能够利用q参数和ABCD矩阵计算高斯光束传输和变换,初步具备激光专业技术知识和激光应用能力(指标点1-4:能够将专业知识和数学模型方法用于光电检测系统和光源与照明器件领域的复杂工程问题解决方案的比较与综合。)
目标2:能够设计激光器谐振腔、激光传输和变换的光路,能够根据需求合理选择和正确使用激光器,能够在激光应用中合理选择光电元件并给出可行的传输方案(指标点2-4:能够针对光电检测系统和光源与照明器件复杂工程问题的技术要求,运用工程科学的基本原理,借助文献研究,分析过程的影响因素,获得初步解决方案,证实解决方案的合理性,并能正确表达。)
目标3:能够搭建和调节LD泵浦的连续/调Q激光器,并对激光进行表征和测量;能够根据光电检测系统的光源需求对激光进行性能优化和光束变换,初步具备激光器设计、搭建和优化,激光性能的表征和测量以及激光应用的专业能力(指标点 4-2:能够针对光电检测系统(装置)、光源与照明系统的核心部件等,选择研究线路,设计仿真或实验方案。)
考核总分为100分,课程成绩=作业×20%+实验成绩×20%+课程论文×10%+期末考试成绩×50%。
60分以上为合格。不合格者需参加补考,补考仍不合格者需重修课程。
另外,缺勤三分之一以上,或作业和单元测验缺少三分之一以上时,必须按学校规定重修本课程。
大学物理、应用光学、物理光学课程知识
(1)陈家璧,赵新彦、汪静丽.激光原理及应用(第4版).北京:电子工业出版社,2022.
(2)周炳琨. 激光原理(第6版). 北京: 国防工业出版社, 2010.
(3)李相银.激光原理技术及应用.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2013.