三表面干涉空域傅里叶分析法对碟片激光晶体畸变测量的研究

发布时间：2020-03-29 17:06

【摘要】：碟片激光器在高功率下的热效应及其导致的热畸变是限制碟片激光器高功率、高输出质量输出的主要原因之一。为了提高碟片激光器的输出光束质量,对碟片激光晶体的热畸变的精确检测并结合腔内变形镜来补偿波前畸变是现今研究学者们采用的主要手段。然而在实际测量中,射流冲击冷却装置等环境扰动因素、基于共轭双抛物面的多重泵浦机械机构以及三表面干涉现象会干扰对碟片激光晶体的热畸变检测。为此,在抗振动测量的基础上,本文介绍了一种利用空域傅里叶分析法来处理三表面干涉的碟片激光晶体热畸变检测方法。针对上下表面存在一定倾斜的碟片激光晶体,利用此方法,仅需532nm激光作为光源,既可结合了空域干涉检测的抗振动性,又可利用可见光作为检测光源而带来的实验上的简易性,并最终得到具有较高测量精度的检测结果。文章具体结构如下:第一章,研究背景和现阶段碟片激光晶体热畸变检测的进展被介绍;第二章,各种干涉方法的原理与在抗振动检测中的应用被着重阐述对比;第三章,针对碟片激光晶体测量中出现的三表面干涉,其原理、误差以及计算方法被分析与介绍;最终,在第四章介绍了实际实验中,如何利用此方法有效规避了上下表面干涉的干扰、并检测得到了碟片激光晶体在0W到493W下的热畸变的精确分布。实验结果表面,本方法检测得到RMS值的均方差为1.153nm。测量得到的结果可为高功率可调谐碟片激光器的设计提供参考。
【图文】：

率密度 3kW/cm2、泵浦功率 300W 下的碟片激光晶体的受热效应影响Mende J 等人采用 980nm 的检测光，并利用哈特曼波前传感在未出光状态下和近基模输出工作状态下的 OPD 分布，并分布[11]。图 1-2 哈特曼波前传感器检测光路增益介质为焊接于金刚石(厚度为1.4 mm)热沉上的Yb:YAG 4.15mm。利用波前传感器可简易的检测激光器在出光状态

3图 1-2 哈特曼波前传感器检测光路检测的增益介质为焊接于金刚石(厚度为1.4 mm)热沉上的Yb:YAG碟片半径为 4.15mm。利用波前传感器可简易的检测激光器在出光状态下、热畸变分布，其检测光路如图 1-2，，其检测到的波前分布如图 1-3 所示， OPD 径向分布如图 1-4。图 1-4 中黑色实线为总 OPD，蓝色虚线、实线合的光焦度。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN248

【参考文献】

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本文编号：2606260