高峰值功率高光束质量光纤-固体混合放大激光系统的研究

发布时间：2021-05-16 04:49

　　高峰值功率、高光束质量的短脉冲激光激光光源在激光频率变换、激光微加工等领域具有极其重要的应用价值。近年来,伴随着半导体技术的不断发展,传统的全固态激光器的输出功率也有很大提升,但是由于其热效应严重、光光转换效率低、光束质量差等因素使得全固体激光器难以满足现代社会科技发展的需求。为了获得高峰值功率高光束质量的激光,通常采用主振荡功率放大结构（Master Oscillator Power Amplifier,MOPA）来放大高光束质量、低功率的种子光,从而得到较大的单脉冲能量与峰值功率的激光输出,同时控制系统的光束质量。光纤激光器有着高光束质量、可以利用锁模技术得到较窄的脉冲宽度的优点,缺点在于功率放大过程中的高峰值功率往往会造成光纤放大器的光学损伤、产生明显的非线性效应,往往会严重影响到光纤激光器的输出功率与光束质量。而固体激光放大器可以承受很高的峰值功率,因此本论文提出了采用光纤激光器作为种子源,利用固体放大器作为放大级的光纤-固体混合放大激光系统。本论文着重研究采用侧面泵浦棒状Nd:YVO4晶体和侧面泵浦棒状Nd:YAG晶体放大毫瓦量级的皮秒光纤种子源的相关理论与技术,来获得高峰值... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景与意义
    1.2 高峰值功率高光束质量激光放大系统的发展现况
        1.2.1 超短脉冲种子源与放大技术发展现状
        1.2.2 激光固体放大中的热效应管理发展现状
    1.3 论文的研究内容和章节安排
        1.3.1 论文的研究内容
        1.3.2 论文的章节安排
第二章 光纤种子源
    2.1 光纤激光器
    2.2 光纤种子源
    2.3 光纤激光器与放大器中的非线性效应
    2.4 本章小结
第三章 固体激光器中的热效应与球差补偿
    3.1 端面泵浦与侧面泵浦
    3.2 端面泵浦Nd:YVO4激光器中的热效应
    3.3 侧面泵浦Nd:YAG激光器中的热效应
        3.3.1 侧面泵浦Nd:YAG晶体中热致双折射的补偿
        3.3.2 侧面泵浦Nd:YAG模块的功率测试
    3.4 光束波前球差补偿理论
    3.5 激光放大器中的球差补偿
    3.6 本章小结
第四章 光纤-固体混合放大激光系统
    4.1 高峰值功率高光束质量光纤-固体混合放大激光器
    4.2 激光放大的具体过程
    4.3 实验结果及分析
        4.3.1 功率放大
        4.3.2 光束质量控制
        4.3.3 光纤固体混合
    4.4 功率稳定性分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 创新点说明
    5.3 工作展望
参考文献
作者简历及硕士在学期间取得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]复合调制掺Yb3+兆瓦级光纤激光系统[J]. 金亮,李四川,赵鑫,李洋,张贺,徐英添,徐莉,邹永刚,徐成阳,何广龙,马晓辉.  中国激光. 2017(02)
[2]掠入射Nd:YVO4板条结构皮秒激光放大器的实验研究[J]. 沈利沣,姜洪波,赵志刚,刘斌,王春华,项震,刘崇.  中国激光. 2016(11)
[3]1.5MW峰值功率光纤-固体混合放大MOPA激光系统[J]. 陆云峰,王毅,刘斌,张翔,王春华,叶志斌,刘崇,项震,陈军.  中国激光. 2015(02)
[4]32W百兆赫兹高重频可调谐单频激光光源[J]. 秦薪镇,叶志斌,项震,刘崇,陈军,张彦.  强激光与粒子束. 2013(11)
[5]21W、56MHz Nd∶YVO4皮秒脉冲激光放大器[J]. 麻云凤,余锦,牛岗,张晶,赵天卓,闫莹,张雪,樊仲维.  中国激光. 2013(03)

博士论文
[1]高亮度多级固体激光放大系统及光参量振荡技术的研究[D]. 张翔.浙江大学 2015
[2]结合非线性效应的光纤激光器及特性研究[D]. 魏一振.浙江大学 2012
[3]大功率高亮度固体激光器及其谐波产生研究[D]. 刘崇.浙江大学 2007



本文编号：3189008