二极管泵浦调Q和锁模Nd:Lu3Al5O12激光器的研究涉及到激光器的构造、工作原理以及其在不同领域的应用。激光器的增益介质使用了掺杂了 Nd 的 Lu3Al5O12（Nd:LuAG），这是一种高品质的激光晶体，它具有良好的物理、化学稳定性和较高的热导率，适用于高功率激光器。
在二极管泵浦技术方面，激光器通过半导体二极管阵列的光能激励增益介质产生激光。这种泵浦方式效率高，激光器结构紧凑，能耗低，已经成为现代激光器的主要泵浦方式之一。
调Q激光器（Q-switched laser）通过在腔内快速改变Q值（品质因子，决定激光器中存储能量与损耗的比值）的方式，可以在极短的时间内存储大量的能量，然后迅速释放形成高功率、短脉冲的激光输出。被动调Q是指利用被动式调Q元件（如饱和吸收体）来进行调Q过程。在本研究中，使用了GaAs（砷化镓）作为被动饱和吸收体。
锁模激光器（mode-locked laser）是一种特殊的工作模式，在这种模式下，激光器能够在一系列间隔均匀的峰值上同时输出多束光脉冲，从而获得极高重复频率的脉冲序列。与调Q技术不同，锁模技术主要通过光学反馈实现超短脉冲的稳定输出。
在该研究中，实现了两种类型的Nd:LuAG激光器：一种是单次被动调Q和锁模（QML）激光器，另一种是双调Q和锁模激光器。双调Q和锁模激光器使用了主动调Q元件，即声光调制器（Acousto-Optic Modulator，简称AO调制器）。与单次被动调Q的激光器相比，双调Q和锁模激光器能够产生更稳定的脉冲序列，并且具有更高的峰值功率。这表明，通过优化调Q和锁模技术的结合使用，可以显著提高激光器的性能和稳定性。
文章中提到的应用领域包括微加工、材料处理和非线性光学等。这些领域对激光器的脉冲特性和稳定性有很高的要求。例如，在微加工和材料处理中，稳定的高功率激光脉冲可以用于精确切割、焊接、打孔等操作，而且还能用于在各种材料中产生微观结构。在非线性光学中，超短脉冲激光器能够产生频谱更宽的激光，这为研究非线性光学现象提供了便利。
从激光器的特性上来说，研究者测量了QML脉冲的特点，包括脉冲宽度、峰值功率、重复频率等参数，以评估和比较不同类型激光器的性能。通过对比实验结果，得出了Nd:LuAG作为增益介质在二极管泵浦的QML脉冲激光器中的优势，确认了其作为替代晶体的可行性。
以上内容总结了“二极管泵浦调Q和锁模Nd:Lu3Al5O12激光器”这一研究论文的主要知识点，深入探讨了相关激光技术的原理、组件和应用，对激光器技术的研究具有重要的参考价值。
