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Laser Electronics
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페이지 : 정보준비중 | 0.00 * 0.00 * 0.00 (cm)
ISBN-10 : 013706666X
ISBN-13 : 9780137066667
Laser Electronics [Paperback] 중고
저자 Verdeyen, Joesph T. | 출판사 Prentice-Hall
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1994년 7월 29일 출간
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2 afaafdddddddddddddddd 5점 만점에 4점 dbqja*** 2019.12.10
1 박스는 부분적으로 바랜 곳이 있지만, 완전 새책이네요. 5점 만점에 5점 ioio*** 2019.12.05

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책 소개

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Best seller for introductory courses in Laser Electronics and Quantum Electronics. This is a practical approach to introductory laser electronics that emphasizes real-world applications and problem-solving skills over theory, providing a clear understanding of both optical and microwave frequencies.

저자소개

목차

List of Symbols xx
Preliminary Comments 1 (2)
Note to the students 3 (3)
References 6 (2)
Review of Electromagnetic Theory 8 (27)
Introdution 8 (1)
Maxwell's Equations 9 (1)
Wave Equation for Free Space 10 (1)
Algebraic Form of Maxwell's Equations 11 (1)
Waves in Dielectrics 12 (1)
The Uncertainty Relationships 13 (2)
Spreading of an Electromagnetic Beam 15 (1)
Wave Propagation in Anisotropic Media 16 (4)
Elementary Boundary Value Problems in Optics 20 (3)
Snell's Law 20 (1)
Brewster's Angle 21 (2)
Coherent Electromagnetic Radiation 23 (5)
Example of Coherence Effects 28 (7)
Problems 31 (3)
References and Suggested Readings 34 (1)
Ray Tracing in an Optical System 35 (28)
Introduction 35 (1)
Ray Matrix 35 (2)
Some Common Ray Matrices 37 (2)
Applications of Ray Tracing: Optical 39 (3)
Cavities
Stability: Stability Diagram 42 (2)
The Unstable Region 44 (1)
Example of Ray Tracing in a Stable Cavity 44 (3)
Repetitive Ray Paths 47 (1)
Initial Conditions:Stable Cavities 48 (1)
Initial Conditions: Unstable Cavities 49 (1)
Astigmatism 50 (1)
Continuous Lens-Like Media 51 (5)
Propagation of a Ray in an Inhomogeneous 53 (1)
Medium
Ray Matrix for a Continuous Lens 54 (2)
Wave Transformation by a Lens 56 (7)
Problems 57 (5)
References and Suggested Readings 62 (1)
Gaussian Beams 63 (23)
Introduction 63 (1)
Preliminary Ideas: TEM Waves 63 (3)
Lowest-Order TEM0,0 Mode 66 (4)
Physical Description of TEM0,0 Mode 70 (3)
Amplitude of the Field 70 (1)
Longitudinal Phase Factor 71 (1)
Radial Phase Factor 72 (1)
Higher-Order Modes 73 (3)
ABCD law for Gaussian beams 76 (3)
Divergence of the Higher-Order Modes: 79 (7)
Spatial Coherence
Problems 80 (4)
References and Suggested Readings 84 (2)
Guided Optical Beams 86 (44)
Introduction 86 (1)
Optical Fibers and Heterostructures: A Slab 87 (3)
Waveguide Model
Zig-Zag Analysis 87 (2)
Numerical Aperture 89 (1)
Modes in a Step-Index Fiber (or a 90 (6)
Heterojunction Laser): Wave Equation
Approach
TE Mode (Ez = 0) 92 (2)
TM Modes (Hz = 0) 94 (1)
Graphic Solution for the Propagation 95 (1)
Constant: ``R'' and ``V'' Parameters
Gaussian Beams in Graded Index (GRIN) 96 (6)
Fibers and Lenses
Perturbation Theory 102(3)
Dispersion and Loss in Fibers: Data 105(4)
Pulse Propagation in Dispersive Media: 109(7)
Theory
Optical Solitons 116(14)
Problems 122(5)
References and Suggested Readings 127(3)
Optical Cavities 130(14)
Introduction 130(1)
Gaussian Beams in Simple Stable Resonators 130(3)
Application of the ABCD Law to Cavities 133(4)
Mode Volume in Stable Resonators 137(7)
Problems 139(3)
References and Suggested Readings 142(2)
Resonant Optical Cavities 144(28)
General Cavity Concepts 144(1)
Resonance 144(4)
Sharpness of Resonance: Q and Finesse 148(3)
Photon Lifetime 151(3)
Resonance of the Hermite-Gaussian Modes 154(2)
Diffraction Losses 156(1)
Cavity With Gain: An Example 157(15)
Problems 159(11)
References and Suggested Readings 170(2)
Atomic Radiation 172(35)
Introduction and Preliminary Ideas 172(1)
Blackbody Radiation Theory 173(6)
Einstein's Approach: A and B Coefficients 179(4)
Definition of Radiative Processes 179(2)
Relationship Between the Coefficients 181(2)
Line Shape 183(4)
Amplification by an Atomic System 187(4)
Broadening of Spectral Lines 191(9)
Homogeneous broadening mechanisms 191(5)
Inhomogeneous Broadening 196(4)
General Comments on the Line Shape 200(1)
Review 200(7)
Problems 201(4)
References and Suggested Readings 205(2)
Laser Oscillation and Amplification 207(53)
Introduction: Threshold Condition for 207(1)
Oscillation
Laser Oscillation and Amplification in a 208(4)
Homogeneous Broadened Transition
Gain Saturation in a Homogeneous Broadened 212(11)
Transition
Laser Oscillation in an Inhomogeneous System 223(6)
Multimode Oscillation 229(1)
Gain Saturation in Doppler-Broadened 230(4)
Transition: Mathematical Treatment
Amplified Spontaneous Emission (ASE) 234(4)
Laser Oscillation: A Different Viewpoint 238(22)
Problems 242(16)
References and Suggested Readings 258(2)
General Characteristics of Lasers 260(87)
Introduction 260(1)
Limiting Efficiency 260(3)
Factors in the efficiency 260(1)
Two, 3, 4, :::, n level lasers 261(2)
CW Laser 263(11)
Traveling Wave Ring Laser 264(3)
Optimum Coupling 267(2)
Standing Wave Lasers 269(5)
Laser Dynamics 274(10)
Introduction and model 274(2)
A sub-threshold system 276(1)
A CW laser: threshold conditions 276(1)
A sinusoidal modulated pump 277(3)
A sudden ``step'' change in excitation 280(2)
rate
Pulsed excitation gain switching 282(2)
Q Switching, Q Spoiling, or Giant Pulse 284(12)
Lasers
Mode Locking 296(15)
Preliminary considerations 296(2)
Mode locking in an inhomogeneous 298(6)
broadened laser
Active mode locking 304(7)
Pulse Propagation in Saturable Amplifiers 311(6)
or Absorbers
Saturable Absorber (Colliding Pulse) Mode 317(5)
Locking
Additive-Pulse Mode Locking 322(25)
Problems 324(20)
References and Suggested Readings 344(3)
Laser Excitation 347(93)
Introduction 347(1)
Three- and Four-Level Lasers 348(3)
Ruby Lasers 351(7)
Rare Earth Lasers and Amplifiers 358(18)
General Considerations 358(1)
Nd:YAG lasers: Data 359(3)
Nd:YAG Pumped by a Semiconductor Laser 362(7)
Neodymium-Glass Lasers 369(2)
Erbium-Doped-Fiber-Amplifiers 371(5)
Broad-Band Optical Gain 376(9)
Band-to-Band Emission and Absorption 376(1)
Theory of Band-to-Band Emission and 377(8)
Absorption
Tunable Lasers 385(11)
General Considerations 385(1)
Dye Lasers 386(5)
Tunable Solid State Lasers 391(4)
Cavities for Tunable Lasers 395(1)
Gaseous-Discharge Lasers 396(15)
Overview 396(1)
Helium-Neon Laser 397(6)
Ion Lasers 403(2)
CO2 Lasers 405(6)
Excimer Lasers: General Considerations 411(6)
Formation of the Excimer State 412(3)
Excitation of the Rare Gas-Halogen 415(2)
Excimer Lasers
Free Electron Laser 417(23)
Problems 423(11)
References and Suggested Readings 434(6)
Semiconductor Lasers 440(62)
Introduction 440(4)
Overview 440(2)
Populations in Semiconductor Laser 442(2)
Review of Elementary Semiconductor Theory 444(5)
Density of States 445(4)
Occupation Probability: Quasi-Fermi Levels 449(1)
Optical Absorption and Gain in a 450(14)
Semiconductor
Gain Coefficient in a Semiconductor 454(5)
Spontaneous Emission Profile 459(1)
An Example of an Inverted Semiconductor 460(4)
Diode Laser 464(6)
Homojunction Laser 464(3)
Heterojunction Lasers 467(3)
Quantum Size Effects 470(12)
Infinite Barriers 470(6)
Finite Barriers: An Example 476(6)
Vertical Cavity Surface Emitting Lasers 482(4)
Modulation of Semiconductor Lasers 486(16)
Static Characteristics 488(1)
Frequency Response of Diode Lasers 489(3)
Problems 492(7)
References and Suggested Readings 499(3)
Advanced Topics in Laser Electromagnetics 502(87)
Introduction 502(1)
Semiconductor Cavities 503(6)
TE Modes (Ez = 0) 505(2)
TM Modes (Hz = 0) 507(1)
Polarization of TE and TM Modes 508(1)
Gain Guiding: An Example 509(7)
Optical Confinement and Effective Index 516(1)
Distributed Feedback and Bragg Reflectors 517(17)
Introduction 517(3)
Coupled Mode Analysis 520(4)
Distributed Bragg Reflector 524(1)
A Quarter-Wave Bandpass Filter 525(3)
Distributed Feedback Lasers (Active 528(3)
Mirrors)
Tunable Semiconductor Lasers 531(3)
Unstable Resonators 534(9)
General Considerations 534(6)
Unstable Confocal Resonator 540(3)
Integral Equation Approach to Cavities 543(12)
Mathematical Formulation 543(4)
Fox and Li Results 547(3)
Stable Confocal Resonator 550(5)
Field Analysis of Unstable Cavities 555(7)
ABCD Law for ``Tapered Mirror'' Cavities 562(6)
Laser Arrays 568(21)
System Considerations 568(1)
Semiconductor Laser Array: Physical 568(2)
Picture
Supermodes of the Array 570(4)
Radiation Pattern 574(1)
Problems 574(11)
References and Suggested Readings 585(4)
Maxwell's Equations and the ``Classical'' Atom 589(27)
Introduction 589(1)
Polarization Current 590(2)
Wave Propagation With Active Atoms 592(4)
The Classical A21 Coefficient 596(1)
(Slater) Modes of a Laser 597(5)
Slater Modes of a Lossless Cavity 598(2)
Lossy Cavity With a Source 600(2)
Dynamics of the Fields 602(7)
Excitation Clamped to Zero 602(1)
Time Evolution of the Field 603(6)
Summary 609(7)
Problems 610(5)
References and Suggested Readings 615(1)
Quantum Theory of the Field-Atom Interaction 616(65)
Introduction 616(1)
Schrodinger Description 617(4)
Derivation of the Einstein Coefficients 621(3)
Dynamics of an Isolated Atom 624(3)
Density Matrix Approach 627(6)
Introduction 627(1)
Definition 628(5)
Equation of Motion for the Density Matrix 633(2)
Two-Level System 635(4)
Steady State Polarization Current 639(4)
Multilevel or Multiphoton Phenomena 643(8)
Raman Effects

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