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Matlab辅助激光光学分析与应用(2014年 第三版)
) w2 A6 q" x# P7 g3 o" L- q+ h/ n1 r% L- d. \" h4 k7 }6 M. m
目 录
1 {5 u7 a" z$ B" G; j% IMATLAB辅助激光光学分析与应用....................................................................................................I* a5 `$ a/ `& O; h
MATLAB辅助激光光学分析与应用...................................................................................................II7 d" E$ W. I! |, Z
作 者:刘良清..............................................................................................................................II/ I" W% H4 o- ?6 f
第一章 光的波动性和衍射............................................................................................................... 1
8 e) [. X0 @5 J5 {$ S8 G1.1 MAXWELL方程组和电磁波........................................................................................................1" f0 g5 I: H7 \
1.2 波动方程.......................................................................................................................................46 @0 Z# v8 Q- G( ~
1.3 衍射...............................................................................................................................................5; r s6 x3 }/ M: C1 ^/ V
1.3.1 小孔衍射................................................................................................................................6
9 Z% ]/ `. a5 n. [( [% s1.3.2 双缝衍射..............................................................................................................................14
5 @1 K! \! O( f% Q1.4 波前畸变.....................................................................................................................................17
" B: {9 Y* \5 \! I' z+ ~/ E1.4.1 Zernike多项式......................................................................................................................17( a; f4 y6 T8 k
1.4.2 畸变光束的衍射..................................................................................................................20" u& y4 z" {% ^
1.5 光束通过光学元件的变换.........................................................................................................24
2 r9 R9 [' O2 v! _+ K$ i1 F1.5.1 平行光束通过透镜的聚焦..................................................................................................24
! r0 q4 i: [- G' }! R/ w( _6 f1.5.2 高斯光束通过透镜的聚焦..................................................................................................30. F% m6 L- _1 w
1.5.3 自聚焦透镜..........................................................................................................................327 B+ o; G1 W+ C' t8 p& h
1.6 高斯光束.....................................................................................................................................36
# x" {5 d$ Q: U/ [& N1.6.1 高阶高斯光束......................................................................................................................36
% a6 Z7 J. o7 p2 B+ r/ u" B2 Y! h s# T8 A1.6.2 高斯光束的传输变换..........................................................................................................41 w% z( P0 p0 b5 C
1.6.3 高斯光束的干涉..................................................................................................................45$ E. w0 r3 a& R
第二章 激光谐振腔......................................................................................................................... 60* a5 U* \& P H" K. x* u% g1 R
2.1 激光谐振腔的本征方程.............................................................................................................60- M9 _# d2 g0 A5 c4 d
2.2 无源腔的FOX-LI迭代方法.......................................................................................................60
; X2 B) x# n0 a0 a# {2.3 无源腔的矩阵特征向量方法.....................................................................................................66) u7 \ j* \* z: }. n$ _
2.3.1 平行平面腔..........................................................................................................................67/ i; u5 m9 i q- |3 S
2.3.2 双凹腔..................................................................................................................................71( d' v, p* C% H. z
2.4 基模谐振腔.................................................................................................................................78
) W- k& L/ R$ Z5 `5 ~4 i) J2.4.1 高斯光束的ABCD定律与谐振腔.......................................................................................80) v4 D( a$ @* P% q% {
2.4.2 基模谐振腔的稳定性..........................................................................................................914 ^, `' I& }6 o2 x
2.4.3 基模谐振腔设计实例..........................................................................................................97
: Z8 c5 a+ B, M1 i {2.4.4 基模谐振腔设计的逆向方法............................................................................................1075 {* [* Y: u! F7 |2 q
第三章 激光工程设计................................................................................................................... 118
- O; g7 k; l/ S$ S# u3.1 速率方程的求解....................................................................................................................... 118
' G% x) p, _7 h b8 v$ i3.1.1 主动调Q速率方程的求解................................................................................................. 1189 L- r, X0 ~/ |
3.1.2 被动调Q速率方程的求解.................................................................................................125
6 M- G& r$ ?. o, W3 n6 G3.1.3 脉冲泵浦速率方程的求解................................................................................................132
6 c5 P L4 `+ u1 o }! z6 ~" K0 ^3.2 非线性激光光学.......................................................................................................................136
7 N B$ n! i4 g8 k( g3.2.1 非线性晶体........................................................................................................................136# `& X4 q! [0 E* y4 I3 C
3.2.2 非线性晶体相位匹配........................................................................................................161/ R, P% g7 G: c0 r7 _, Q& w- {
第四章 MATLAB数据与图像处理............................................................................................... 1711 f' h+ N, U$ {, p9 I9 N" D
4.1 MATLAB图像处理应用...........................................................................................................171: d2 J a& K# Y5 }% a( C: s. u* v
4.1.1 自制特殊图形....................................................................................................................171) o/ a. L7 B/ S! `: M8 Q% u+ v
4.1.2 图像数据处理....................................................................................................................1799 L' z8 Q: D( }+ h5 X, R
4.2 MATLAB数据处理应用...........................................................................................................197
& ]/ C0 }* |6 |4 m- a4.2.1 批量数据处理....................................................................................................................197
/ u1 |: t c1 ^/ @9 m' ^4 U7 m3 P; k4.3 MATLAB方程求解应用...........................................................................................................211
6 W$ A/ \/ S, @' F" N- {# _4.3.1 含参数非线性方程组的求解.............................................................................................211
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