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