【正文】 Q 仿真分析結(jié)果可以在 MATLAB 中調(diào)用 plotyy()函數(shù)，這樣，現(xiàn)象更清晰。隨時(shí)間變化，將被動(dòng)調(diào) Q 過程中光子數(shù)密度和反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度在同一個(gè)圖中作出，可以看出，在此過程中，新的脈沖產(chǎn)生就會伴隨增益介質(zhì)的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度的劇烈下降。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 26 頁 0 510x 1023光 光 (s)光光光光光(m3)051015x 1024光光光光光光光(m3)圖 被動(dòng)調(diào) Q 中光子數(shù)密度和反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度隨時(shí)間變化我們放大來看情況，在同一個(gè)過程中，可以觀察到伴隨著時(shí)間的增長，反轉(zhuǎn)粒子數(shù) ，光子數(shù)都有不會保持不變，而是發(fā)生了變化。我們可以放大第四個(gè)光脈沖的產(chǎn)生過程，可以得到比較清晰明了的情況，如圖 所示。從這張圖中可以看出，我們可以將被動(dòng)調(diào) Q 過程中的激光脈沖的產(chǎn)生分為幾個(gè)階段：(1)自發(fā)輻射可以提供激光腔中的光子，光子數(shù)的密度不大， （在數(shù)值仿真程序中設(shè)定為 1） 。當(dāng)時(shí)間增加時(shí)，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度也就跟著提高。(2)隨著時(shí)間的增加，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度越來越大，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)方程右邊大于零時(shí)，脈沖出現(xiàn)，光子數(shù)密度持續(xù)增長，這樣一來，方程組中的第 2，3 個(gè)方程的右邊就會小于零，即反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度和基態(tài)粒子數(shù)的密度發(fā)生變化，表現(xiàn)為降低。(3)當(dāng)諧振腔中的光子數(shù)密度逐步增加，最后使得可飽和吸收體的基態(tài)粒子數(shù)密度以及反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度降低，恰好使得耦合方程組()中的第一個(gè)方程式的右邊等于零時(shí)，此時(shí)就會使得激光器腔中的光子數(shù)密度數(shù)值達(dá)到最大。(4)光子數(shù)的密度開始降低，但是脈沖依舊存在，所以反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度依然在極具 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 27 頁 降低。在抽運(yùn)速率的作用下方程()中的第二個(gè)微分方程右邊變化為零的時(shí)候，增益介質(zhì)的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度會降低到最小數(shù)值。(5)接下來，隨著時(shí)間的增加，增益介質(zhì)的反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度逐漸減小，最后達(dá)到最小值，整個(gè)激光脈沖過程就結(jié)束了。 05x 1023光光(s)光光光光光(m3)0510x 1024光光光光光光光(m3)圖 一個(gè)激光脈沖產(chǎn)生過程中的光子數(shù)密度和反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度隨時(shí)間變化運(yùn)行上述代碼，繼續(xù)代入數(shù)值，進(jìn)行仿真，可以看出被動(dòng)調(diào) Q 激光脈沖發(fā)生重復(fù)的頻率以及脈沖的寬度等數(shù)值。編寫程序，在 MATLAB 中運(yùn)行，可以確定激光脈沖（光子數(shù)密度）的峰值所處的位置，繼續(xù)仿真分析，可以得出發(fā)生重復(fù)的頻率、脈沖的寬度等數(shù)值。程序代碼見附錄。仿真后，可以得到若干重疊的激光脈沖的圖像，見圖 。從圖中可以得出結(jié)論，與通過數(shù)值來計(jì)算得到的激光脈沖波形的形狀相對比，基本是吻合的。從 MATLAB 命令窗口中可以得到脈沖發(fā)生重復(fù)的頻率數(shù)值是為 ，激光脈沖的寬度(FWHM)是 。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 28 頁 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5x 1010012345678910x 1023圖 數(shù)值計(jì)算得到的多個(gè)激光脈沖波形的疊加 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 29 頁 結(jié) 論聯(lián)合國把 2022 年確立為國際光年，希望以此來引領(lǐng)人們認(rèn)識到數(shù)年來人類在光學(xué)領(lǐng)域取得的重要成果。在許許多多的問題上，光學(xué)都發(fā)揮了巨大的作用。在以后的發(fā)展中，光學(xué)必將在能源，公共事業(yè)，教育等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。21 世紀(jì)是信息時(shí)代，信息學(xué)科和信息產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，在光電信息學(xué)科方面發(fā)展尤為迅速。光波導(dǎo)和激光是目前兩個(gè)很重要的研究門類。激光在生產(chǎn)實(shí)踐迫切需要的背景下產(chǎn)生，它一進(jìn)入大眾的視野，就獲得了飛速發(fā)展。利用新技術(shù)，使得激光在大眾生活中發(fā)揮重要作用。激光二極管抽運(yùn)的被動(dòng)調(diào) Q 微晶片激光器在遠(yuǎn)程測量，公共設(shè)施，醫(yī)學(xué)外科，環(huán)境等很多領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。本文通過理論仿真來研究被動(dòng)調(diào) Q 微晶片激光器的特性，對被動(dòng)調(diào) Q 過程進(jìn)行分析，了解其特性。本文第一章首先對激光的發(fā)展做了一個(gè)綜述，介紹了激光的基本理論，并詳細(xì)分析了吸收和光學(xué)增益。本文第二章介紹了激光調(diào) Q 原理，給出了主動(dòng)調(diào) Q 和被動(dòng)調(diào) Q 的方法。本文第三章介紹了激光二極管抽運(yùn)的微晶片激光器，針對此激光器，介紹了其基本構(gòu)成，特定的抽運(yùn)方式，最后，展示了近年來的發(fā)展概況。本文第四章在 Windows 平臺下利用 Matlab 進(jìn)行仿真，仿真展示出了不同參量下被動(dòng)調(diào) Q 脈沖的輸出，調(diào) Q 過程中光子數(shù)密度，增益介質(zhì)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度，可飽和吸收體基態(tài)粒子數(shù)密度隨時(shí)間的變化以及激光脈沖的產(chǎn)生過程，脈沖的重復(fù)頻率，脈沖寬度等值。通過數(shù)值計(jì)算得到的激光脈沖波形形狀大體相同。本文對被動(dòng)調(diào) Q 的方法進(jìn)行了較為深入的研究，但是依然還有很多問題值得研究。下一步的研究工作有：二極管抽運(yùn)的激光器可靠性的研究，新激光激發(fā)方式研究以提高激光器效率的研究。 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 30 頁 致 謝大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生涯已經(jīng)接近尾聲，值此答辯之際，我想對我的母校，我的老師們表示衷心的感謝！在這里，首先，我想由衷地對黃力群老師表達(dá)誠摯的謝意。本文的選題及課題研究都是在黃老師的指導(dǎo)下完成的，在黃老師耐心而又細(xì)心的指導(dǎo)下，我才得以完成本文。黃老師在學(xué)術(shù)上孜孜以求的態(tài)度，在生活上認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度深深感染了我，對我以后的工作學(xué)習(xí)有很好的指引作用。同時(shí)，我還要感謝大學(xué)四年所有教過我的老師們，是你們，循循善誘，教會了我專業(yè)知識，鍛煉了動(dòng)手能力等專業(yè)技能，培養(yǎng)了正確的學(xué)習(xí)方法以及良好的思維方式，老師們以身作則，我耳濡目染，也這一言一行中感受到了濃濃的學(xué)術(shù)氛圍，以及做人的準(zhǔn)則。當(dāng)我們在學(xué)習(xí)生活中遇到困難時(shí)，老師們從來不會感到厭煩，而是抱著認(rèn)真求實(shí)的態(tài)度為我們一一解答，老師們亦師亦友，教會了太多太多，謝謝老師們把我培養(yǎng)成了對社會有用的人！同時(shí)，我還要感謝我的同學(xué)，感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸娴慕ㄗh和意見，讓我更快的領(lǐng)悟?qū)W習(xí)方法，感謝同學(xué)在生活中點(diǎn)點(diǎn)滴滴的幫助，讓我感受到溫暖，有了他們的支持、鼓勵(lì)和幫助，我才能充實(shí)的度過了四年的學(xué)習(xí)生活。最后，感謝我的母校，給了我這樣一個(gè)平臺，給了我學(xué)習(xí)的機(jī)會，給我樹立了正確的人生觀，價(jià)值觀，世界觀，為我一生的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)！ 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 31 頁 參考文獻(xiàn)[1] 周炳琨,高以智 陳倜嶸,[M].北京: 國防工業(yè)出版社,2022. 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Compared with flash 一 lamp pumped solid state lasers， LD pumped solid state lasers (DPL)have many advantages，such as，pactness，high efficiency，durableness，etc. Compared with laser diodes， DPL also have many advantages，such as，narrow linewidth，good beam quality，different wavelengths，etc. For these reasons，DPL have attracted scientists39。 s attention for many years.Two years ago，we developed a LD pumped miniature Nd ?3:YAG rod laser，which can be operated continuously with the fundamental transverse mode. The output power was very low，since a single stripe GaAIAs las