本書闡述了激光的工作原理、結構和應用，主要內容包括：激光基本知識、激光器工作原理、激光器光學諧振腔特性、激光基本技術、典型激光器、激光加工技術和激光原理實驗，是作者多年來在專業學習、教學實踐的基礎上編寫而成的。本書突出了高職高專的特點，避免了大量數學公式的推導，著重在於基本內容的介紹和實踐能力的培養，力求能夠更好地適應高職高專院校學生。本書可以作為中職、高職高專院校光電類相關專業的教材，也可以供從事相關工作的工程技術人員參考使用。

項目1激光基本知識 （1）
任務1．1原子的特性 （1）
1．1．1光的基本性質 （1）
1．1．2原子的能級 （2）
任務1．2光的輻射 （3）
任務1．3光譜線增寬 （6）
1．3．1光譜線 （6）
1．3．2均勻增寬 （7）
1．3．3非均勻增寬 （9）
1．3．4綜合增寬 （11）
思考與練習 （12）
項目2激光器工作原理 （13）
任務2．1激光的產生 （13）
2．1．1激光的特點 （13）
2．1．2激光形成的條件 （14）
任務2．2光學諧振腔 （16）
2．2．1光學諧振腔的分類 （16）
2．2．2共軸球面諧振腔的穩定性 （17）
2．2．3穩定圖的應用 （21）
任務2．3能級繫統 （22）
2．3．1三能級繫統 （22）
2．3．2四能級繫統 （22）
任務2．4均勻增寬介質的特性 （23）
2．4．1均勻增寬介質的粒子數密度反轉分布的飽和效應 （23）
2．4．2均勻增寬介質的增益繫數和增益飽和 （24）
任務2．5激光器的損耗與閾值條件 （26）
2．5．1激光器的損耗 （26）
2．5．2激光諧振腔穩定出光的過程 （26）
2．5．3激光器的閾值條件 （27）
2．5．4介質能級的選取 （27）
思考與練習 （28）
項目3激光器光學諧振腔特性 （29）
任務3．1激光諧振腔的模式 （29）
3．1．1激光模式的概念 （29）
3．1．2激光橫模 （30）
3．1．3激光縱模 （32）
任務3．2激光的光場分布 （33）
任務3．3激光的光束傳播特性 （35）
3．3．1高斯光束的傳播特性 （35）
3．3．2穩定球面腔的光束傳播特性 （39）
任務3．4均勻/非均勻增寬型介質激光器的輸出功率 （41）
3．4．1均勻增寬型介質激光器的輸出功率 （41）
3．4．2非均勻增寬型介質激光器的輸出功率 （43）
任務3．5線寬極限和品質因子 （45）
3．5．1激光器的線寬極限 （45）
3．5．2激光光束質量的品質因子M2 （46）
思考與練習 （47）
項目4激光基本技術 （49）
任務4．1激光模式選取 （49）
4．1．1激光單橫模的選取 （49）
4．1．2激光單縱模的選取 （53）
任務4．2激光穩頻技術 （56）
4．2．1影響頻率穩定的因素 （56）
4．2．2穩頻方法概述 （58）
4．2．3常見的穩頻方法 （58）
任務4．3激光調制技術 （59）
4．3．1調制的基本概念 （60）
4．3．2電光強度調制 （61）
任務4．4激光偏轉技術 （63）
4．4．1機械偏轉 （63）
4．4．2電光偏轉 （64）
4．4．3聲光偏轉 （65）
任務4．5激光調Q技術 （66）
4．5．1激光諧振腔的品質因子Q （66）
4．5．2調Q原理 （67）
思考與練習 （69）
項目5典型激光器 （71）
任務5．1固體激光器 （71）
任務5．2氣體激光器 （77）
任務5．3其他激光器 （83）
思考與練習 （87）
項目6激光加工技術 （88）
任務6．1激光熱加工技術 （88）
任務6．2激光冷加工技術 （96）
6．2．1紫外激光打標技術 （96）
6．2．2紫外激光切割技術 （97）
6．2．3紫外激光固化技術 （98）
6．2．4紫外激光光刻技術 （100）
任務6．3超快激光加工技術 （102）
6．3．1超快激光加工的特點及應用 （102）
6．3．2超快激光在材料加工中的典型應用 （105）
思考與練習 （109）
項目7激光原理實驗 （110）
任務7．1氣體激光器諧振腔的調整與輸出功率測量 （110）
任務7．2氣體激光器輸出模式的調整及檢測 （113）
任務7．3氣體激光器發散角的測量 （118）
任務7．4高斯光束的變換與測量 （120）
任務7．5燈泵浦固體激光器開關機及諧振腔光束調整 （122）
任務7．6燈泵浦固體激光器調Q及倍頻實驗 （124）
任務7．7激光打標機打標實驗 （125）
任務7．8激光焊接機焊接實驗 （126）
參考文獻 （129）

本書闡述了激光工作原理、結構和應用，是作者多年來在專業學習、教學實踐的基礎上編寫而成的。本書突出了高職高專的特點，避免了大量數學公式的推導，著重在於基本內容的介紹和實踐能力的培養，力求能夠更好地適應高職高專院校學生。

本書內容安排循序漸進、結構清晰，實踐性和實用性強，省掉了煩瑣的公式推導，注重結論的理解，讓初學者做到學用結合，即學即用，更適合高等職業院校對高技能型人纔培養的需求。

本書由武漢軟件工程職業學院一批具有豐富教學經驗及企業實踐經歷的老師編寫，其中項目1、2由孫鼕麗老師和黃劍鋒老師編寫，項目3由肖彬老師編寫，項目4、7由黃焰老師和屈龍祥老師編寫，項目5由石金發老師編寫，項目6由李勇老師編寫。全書由孫鼕麗老師統稿。

本書的編寫得到了武漢軟件工程職業學院的大力支持，王中林教授和楊晟副教授對本書的編寫提出了寶貴的建議，武漢華工激光有限公司盧飛星提出了指導意見，在此謹表示衷心的感謝。

由於作者水平有限，書中難免會出現錯誤和不足，歡迎廣大讀者、專家批評指正。

編 者