学校云 建设你的专属在线教育平台
中国大学MOOC
SPOC学校专有课程
激光原理与器件(胡放荣)
分享
spContent=激光是20世纪人类的伟大发明之一,半个多世纪以来在通讯、医疗、工业和军事等方面给人类社会带来了深刻变革,同时还极大促进了人们对于自然界奥秘的认知水平。激光是光电子学科最活跃的研究领域,包含光与物质相互作用过程中丰富的基本物理过程和机理,是从事光电子科学与技术工作必备的专业基础知识。
—— 课程团队
课程概述

激光原理与技术是光信息科学与工程专业核心课程,是从事与光学和光电子领域科学研究和技术开发必须掌握的基础内容。在过去半个世纪的现代光学和物理学的重大基础研究成果和革命性技术发明中,激光都起到了关键作用,对人类的生产和生活方式产生了广泛而深刻的影响。

本课程介绍激光的基本特性、基本工作原理、光与原子共振相互作用过程中的物理过程及特性、激光调制、调Q与锁模技术、激光非线性效应等基础知识,使学生对激光器的物理机理和相关激光技术有较深入的理解,掌握激光相关的基本理论、分析方法和重要结论,并使学生一定程度了解学科相关新进展和重大技术应用背景,为学生从事光电子科学与技术工作打下必要专业知识。

本课程分为“激光原理”和“激光技术”两部分。“激光原理”部分包括激光基本原理、开放谐振腔、高斯光束及其特性、光与物质相互作用及激光器的工作特性四章(1-4章),分为43个小节视频;“激光技术”部分包括激光调制技术、激光调Q技术、激光锁模技术和激光非线性效应四章(5-8章),分为35个小视频

授课目标

课程目标1 能够运用微分方程、物理光学、光腔的基本理论、共轴球面腔的稳定性条件等相关知识,对谐振腔的参数、激光光束的振荡和传输特性等问题构建数学分析模型,从理论指导出发合理设计和布局实验装置,采取多种思路解决激光器谐振腔的搭建,对激光光束的传输、聚焦和准直等复杂工程问题的解决方案进行比较与综合。

课程目标2 能够运用光腔的基本理论、共轴球面腔的稳定性条件、电磁场与物质的共振相互作用、激光的振荡特性和放大特性、激光特性的控制技术等相关知识,对光电领域内涉及激光及激光器件的专业问题中性能指标、目标要求和材料选择等关键环节进行综合归纳、关联分析、识别与判断。

课程目标3 能够基于典型激光器的基本结构、工作原理与主要特性,从激光在工业、医学、军事和尖端科技等领域中的实际应用问题出发,使用数据库等信息与技术工具,检索并筛选光电领域复杂工程问题所需的相关标准、资料和文献,对涉及激光器件和激光技术的光电领域复杂工程问题的解决方案进行调研和分析。


成绩 要求

总评成绩(平时单元测试和作业成绩50%、期末考试成绩50%)60-84分获得合格证书,85-100分获得优秀证书。

课程大纲
预备知识

微积分、电磁场与波、固体物理等课程

参考资料

1. 《量子电子学》,A.Yariv

2. 《激光原理》 周炳琨 高以智 等编(第五版) 国防工业出版社