LD端面泵浦Nd:GdVO 4 /Nd:YVO 4 板条激光实验研究

发布时间：2023-05-05 23:46

　　激光二极管部分端面泵浦混合腔板条激光器（Innoslab laser）适于产生高功率高光束质量激光输出，其端面泵浦方式提供了泵浦光与激光之间很好的模式匹配；大面散热的板条晶体能有效降低热效应；稳定-非稳混合谐振腔可同时在两个方向上获得很好的光束质量。 本文基于该技术对Nd:GdVO4和Nd:YVO4晶体的激光特性进行研究，主要内容如下： 1.介绍了LD泵浦固体激光器的发展历史及特点，介绍了几种掺Nd3+激光晶体和部分端面泵浦技术。通过四能级速率方程理论推导了连续输出下的阈值功率和斜效率。针对板条晶体建立理论模型分析其热效应，重点对比不同波长的泵浦源和不同尺寸激光晶体对温度分布和热透镜焦距的影响。 2.采用880nm LD阵列泵浦Nd:GdVO4板条晶体产生1063nm激光，选取稳腔-负支非稳腔混合腔结构，在泵浦功率为390W时，激光器的输出功率为149W。光-光转换效率为38.2%，光束质量在稳腔和非稳腔方向均为2.3。由ABCD矩阵方法计算了存在热透镜效应时的激光模式体积，与之前的成果对比研究了模式匹配对激光光束质量的影响。当基模尺寸比泵浦区域小很多时，谐振腔中低阶模的起振会使激光光...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 激光二极管泵浦的特点
    1.3 钕离子激光晶体
        1.3.1 Nd:YVO₄晶体介绍
        1.3.2 Nd:GdVO₄晶体介绍
    1.4 上能级直接泵浦钕离子激光器概述
        1.4.1 上能级直接泵浦技术
        1.4.2 上能级直接泵浦的国内外相关研究
    1.5 论文研究内容
第二章 LD 端面泵浦板条晶体的理论分析
    2.1 LD 阵列部分端面泵浦混合腔板条激光器
    2.2 四能级速率方程
        2.2.1 阈值工作状态
        2.2.2 高功率抽运状态
    2.3 部分端面泵浦热效应分析
        2.3.1 激光晶体的温度分布模型
        2.3.2 解析分析
    2.4 仿真结果及分析
        2.4.1 Nd:YVO₄晶体
        2.4.2 Nd:GdVO₄晶体
        2.4.3 热透镜焦距
    2.5 本章小结
第三章 LD 阵列端面泵浦 Nd:GdVO₄板条激光器实验研究
    3.0 Nd:GdVO₄激光器的设计
    3.1 单端泵浦单块 Nd:GdVO₄晶体 1063 nm 激光器实验研究
    3.2 实验结果
    3.3 实验结果分析
        3.3.1 热透镜焦距
        3.3.2 腔内激光模式的计算
    3.4 本章小节
第四章 LD 阵列双端泵浦 Nd:YVO₄板条激光器实验研究
    4.1 实验装置示意图
    4.2 实验结果
    4.3 理论分析
    4.4 本章小节
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文
致谢



本文编号：3808602