激光原理与技术课程教学大纲.pdf

激光原理与技术课程教学大纲 （Laser Principle and Application ） 一、课程概况 课程代码：2302111 学 分：3 学 时：48 （其中：讲授学时42 ，实验学时 6 ） 先修课程：大学物理、应用光学、物理光学 适用专业：光电信息科学与工程 适用年级：2019 级、2020 级 教 材： 《激光原理及应用》，陈鹤鸣, 赵新彦，电子工业出版社，2013 课程归口：光电工程学院 课程的性质与任务：本课程是光电信息科学与工程专业的一门专业基础必修 课。通过本课程的学习，使学生掌握激光原理与技术的理论知识和激光器基本操 作能力，为今后从事激光技术相关工作打下扎实的基础。 二、课程目标 目标 1：使学生能够掌握激光产生原理，谐振腔理论及高斯光束特性、激 光介质的增益特性和速率方程理论；使学生能够根据激光工作物质的增益特性 分析激光器的震荡条件、模式竞争效应、输出功率及激光器增益特性；使学生 掌握激光谐振腔设计及高斯光束传输和变换；使学生能够把速率方程理论用于 连续和脉冲激光动力学分析（指标点 2-1 能够运用工程数学、物理的基本原理， 对光源与照明、光电检测进行理论分析与数学推导。） 目标2 ：使学生能够利用激光谐振腔理论设计激光器并分析谐振腔的稳定 性，并在实验前对激光模式和光束质量做出正确判断；使学生在面对激光相关 的工程问题时，能够利用激光理论知识合理选择光电元件和评估工程方案可行 性。（指标点 5.2 ： 能够正确选择与使用现代光电信息技术、资源和工具， 对 光源与照明、光电检测领域的复杂工程问题进行预测和模拟，并能够理解其局 限性。） ~ 20 ~ 目标 3 ：掌握各种光学谐振腔的基本结构及其参数计算方法，使学生能够计 和搭建 LD 泵浦的固体激光器(DPL)；掌握调 Q 及锁模原理，使学生能够搭建 常用的调 Q 激光器；在工程应用中能够对连续和脉冲激光器进行表征和测量， 对激光光束进行变换和控制。使学生初步具备激光器设计和搭建、激光性能测 量和质量控制等激光器基本操作能力（指标点 9.1 ： 具备从事光源与照明、光 电检测领域工作的职业技能和其他专业交叉学科的基础知识。） 本课程支撑专业培养计划中毕业要求 2.1 、毕业要求 5.2，毕业要求 9.1，对 应关系如表所示： 课程目标 毕业要求指标点 1 2 3 √ 2.1 √ 5.2 √ 9.1 三、课程内容及要求 （ 一）绪论 1.教学内容 （1）激光原理与技术的研究对象 （2 ）激光的发展过程及发展趋势 2.基本要求 （1）认识激光器发明的历史意义 （2 ）认识激光技术在现代科技中的地位 （二）激光的基本原理 1.教学内容 （1）相干性光子的描述 （2 ）光与物质的三个共振相互作用过程 （3 ）自激振荡的原理和激光的基本特性 2.基本要求 （1）初步认识与掌握光相干性的描述方法和光子简并度的概念； （2 ）光和物质的三个共振相互过程的特点； ~ 21 ~ （3 ）激光产生的基本思想和集居数反转的概念；激光的基本特性 3.重点难点