高效率基模模式匹配侧面泵浦结构设计与试验研究
本文选题:传导冷却 + 固体激光器 ; 参考:《航天返回与遥感》2017年02期
【摘要】:在星载传导冷却侧面泵浦棒状固体激光器中,由于激光晶体的侧面需考虑传导散热,不能被均匀泵浦,因此,存在基模模式匹配程度不佳、吸收效率不高的问题,从而影响了光束质量的提高。为了实现高光束质量激光输出,设计了基于光锥多次反射整形的三向泵浦结构,综合考虑基模高斯模式匹配程度与吸收效率,提出了泵浦质量(quality,以下同)因子概念,对不同泵浦结构参数下的泵浦质量进行了量化评价;进而对泵浦结构参数进行了优化,实现了增益介质内泵浦光切向分布的匀化、径向分布与基模高斯线型的匹配,以及增益介质对泵浦光的高效率吸收;通过试验测定了荧光分布,并与仿真结果进行了量化比对;在此基础上,搭建了激光器的试验样机,得到了光束质量较为优异的激光输出,证明了该泵浦结构对光束质量具有较好的改善作用。
[Abstract]:In spaceborne conducting cooling side-pumped rod laser, because the side of laser crystal needs to consider conduction heat dissipation, it can not be pumped uniformly, so there are some problems such as poor matching degree of fundamental mode and low absorption efficiency. Thus, the improvement of beam quality is affected. In order to achieve high beam quality laser output, a three direction pump structure based on multiple reflection shaping of optical cone is designed. Considering the matching degree of fundamental mode Gao Si mode and absorption efficiency, the concept of pump quality factor is proposed. The pump quality under different pump structure parameters is quantitatively evaluated, and the pump structure parameters are optimized to achieve the uniformity of the tangential distribution of the pump light in the gain medium, the matching of the radial distribution with the fundamental mode Gao Si line. And the high efficiency absorption of the pump light in gain medium, the fluorescence distribution was measured by experiments, and compared with the simulation results. On the basis of this, the experimental prototype of the laser was built. The laser output with excellent beam quality is obtained, and it is proved that the pump structure can improve the beam quality.
【作者单位】: 北京空间机电研究所;
【分类号】:TN248
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,本文编号:2094250
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