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第一章 绪论1

第一节 激光产生的机理分析2

一、跃迁和辐射2

二、激光器的基本构成4

三、激活粒子的能级系统5

四、速率方程7

第二节 激光的特性与类型综述9

一、激光的特性9

二、激光器的类型11

第二章 固体激光器导论14

第一节 固体激光器的起源和发展背景14

第二节 固体激光器的主要特点19

一、概述19

二、全固态激光器的分类19

三、全固态激光器的应用33

第三节 固体激光器及其变频技术的发展现状34

一、国际动态34

二、国内动态44

三、目前存在的问题和发展方向51

第三章 全固态激光技术基础理论研究58

第一节 全固态激光技术基础理论58

一、增益介质58

二、泵浦系统77

三、激光腔结构80

四、激光调制技术82

五、激光锁模技术92

六、激光稳频技术93

第二节 全固态激光变频技术理论93

一、倍频技术95

二、光学混频技术98

三、光学参量放大技术99

四、光学参量振荡技术99

五、几种典型的非线性光学晶体100

第四章 高功率全固态基频激光技术研究106

第一节 大功率固体激光器光束质量控制技术研究106

一、光束质量的评定标准和制约因素106

二、热效应基本理论108

三、热透镜焦距的测量和热近非稳谐振腔的设计110

四、热致双折射效应的补偿114

第二节 大功率连续波基频固体激光器实验研究115

第三节 大功率准连续基频固体激光器实验研究117

第五章 大功率固体倍频激光技术研究122

第一节 大功率固体532nm激光器研究进展及其应用122

一、全固态绿光激光器发展背景122

二、全固态绿光激光器的研究现状124

三、全固态绿光激光器的应用130

第二节 大功率固体激光器倍频基本理论132

一、倍频过程的数理模型132

二、腔外倍频理论分析133

三、腔内倍频理论分析135

第三节 腔外倍频DPL实验研究136

一、振荡器腔外倍频实验研究137

二、MOPA系统腔外倍频实验研究139

第四节 腔内倍频DPL实验研究141

一、Z-型腔腔内倍频实验研究141

二、L-型腔腔内倍频实验研究143

第五节 百瓦级绿光DPL样机的研制和应用147

一、用Ⅰ类匹配CsLiB6O10（CLBO）晶体作为非线性晶体，开展四倍频实验研究147

二、用该样机输出的绿光作为泵源，开展OPO实验研究147

三、用该样机输出的绿光作为泵源，开展钛宝石（Ti:S）激光器的实验研究148

第六章 高功率全固态和频激光技术研究150

第一节 大功率固体589nm激光器研究进展及其应用150

一、直接发射黄光激光的固体材料150

二、红外波长直接倍频的黄光激光器151

三、受激拉曼散射（SRS）效应产生的黄光激光151

四、双波长和频产生黄光激光151

第二节 固体激光器和频过程理论分析156

一、Nd:YAG激光器和频产生黄光的原理156

二、非线性和频晶体特性比较157

第三节 腔内和频固体激光器实验研究158

一、V-型腔腔内合频实验研究158

二、L-型腔腔内和频实验研究162

第四节 589nm激光检波装置研制与实验应用168

第七章 高功率激光装置参数测量系统智能故障诊断技术研究171

第一节 引论171

一、大功率固体激光器故障诊断技术的发展及研究现状171

二、智能故障诊断方法的研究和应用172

三、大功率固体激光器参数测量电控系统智能故障诊断的功能分析175

第二节 智能故障诊断系统结构及相关理论方法研究177

一、大功率固体激光器参数测量电控系统的基本组成及故障机理177

二、智能故障诊断系统的结构181

三、各子系统的设计182

四、相关理论方法概述183

第三节 基于粗糙集理论的故障诊断规则获取研究184

一、粗糙集理论184

二、知识约简187

三、决策信息表建立、约简及规则获取188

四、大功率固体激光器参数测量电控系统主放电源管理箱故障知识规则获取应用实例189

第四节 RBF云神经网络及其在故障诊断中的应用191

一、RBF神经网络191

二、云理论的基本知识192

三、RBF云神经网络195

四、仿真工具MATLAB7.1 介绍196

五、RBF云神经网络在大功率固体激光器参数测量电控系统故障诊断中的应用196

第五节 基于RBF云神经网络和专家系统的智能故障诊断研究198

一、神经网络和专家系统相互协调工作的结构及故障诊断原理198

二、面向对象的知识表示方法199

三、RBR的理论与技术201

四、CBR的理论与技术204

五、CBR推理与RBR推理的融合208

六、RBF云神经网络、RBR及CBR相互协调的故障诊断212

第六节 大功率固体激光器参数测量电控系统故障维修决策研究214

一、RCM维修决策方法214

二、RCM的基本问题及一般步骤214

三、主放参数测量组件的RCM分析216

四、维修方式决策218

五、维修周期决策223

七、维修决策的评价-模糊综合评价理论225

第七节 大功率固体激光器参数测量电控系统智能故障诊断的实现226

一、系统的开发平台选择226

二、系统的开发环境硬件227

三、智能诊断系统的总体设计228

四、智能诊断系统的设计及实现229

第八章 基于大功率固体激光器的高能激光武器研究与相关法规综述238

第一节 基于大功率固体激光器的高能激光武器研究238

一、概述238

二、自适应光学系统简介239

三、美国反核导弹激光武器的早期发展241

四、基于大功率固体激光器的反卫星高能激光武器243

五、基于大功率固体激光器的激光人造星技术246

六、美国高能激光武器发展现状251

七、德国激光武器研制状况260

八、第三代高能“液体”激光器简述265

第二节 激光武器产生的影响和国际法270

一、激光武器产生的影响270

二、国际法275

第九章 大功率固体激光器的优化与设计281

第一节 引论281

一、研究意义281

二、国内外研究情况概述281

三、本章主要研究方向285

第二节 固体激光器重要部件的优化286

一、氙灯286

二、有关Nd:YAG激光棒289

三、聚光腔的设计292

第三节 谐振腔内光强分布的仿真295

一、传输矩阵理论295

二、光强仿真系统创建298

第四节 激光介质热效应的有限元分析303

一、温度场问题的描述与求解303

二、激光棒内热分布仿真系统的创建306

结语——兼论大功率固体激光器的冷却技术310

一、大功率固体激光器冷却技术简介312

二、雾化喷射冷却国内外研究进展315

三、现有研究工作的不足326

参考文献327