激光晶体热效应的影响消除及LD端面泵浦Nd:YVO 4 /GaAs被动调Q激光器研究

发布时间：2024-11-03 13:32

　　传统的激光器是使用高压闪光灯作为泵浦源，这种方式能量消耗大，灯管使用寿命短，效率低下，直到半导体激光二极管的出现才有效改变了这种局面。由于半导体激光二极管耗电量低，结构简单紧凑，所发射的光束质量好，使用效率高以及二极管所发射的激光可以覆盖各个波段，所以激光二极管在全固态激光器的应用中具有先天的优势。激光二极管以及新型激光介质材料的的不断研制，使全固态激光器朝着高功率、高光束质量、高使用效率方向发展。 全固态激光器是使用二极管所发射的光束作为泵浦光入射在激光晶体的端面上，在泵浦光转化为激光过程中，能量转换就会减小，剩余能量便在激光晶体内部聚集，这样导致晶体内部与外部的温度不同，产生温度差，从而引起包括热应力、热焦距以及晶体折射率的变化，这些现象统称为晶体的热效应现象。这些因素都会影响激光器的稳定运行，导致激光器无法稳定运转或者激光器输出功率降低，光束质量下降以及模式数量的变化。大功率固体激光器热效应的影响太大以至于无法忽略，所以热效应成为我们着重研究的方面。 获得大功率脉冲激光最直接的方法就是使用调Q技术，所谓调Q技术就是控制激光能量的贮存与释放，用以达到控制激光脉冲的目的。调Q一...

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 导论
    1.1 全固态激光器的发展历程
    1.2 常用固体激光器的分类
    1.3 全固态激光器的特点
    1.4 调 Q 技术的发展
        1.4.1 调 Q 技术的发展现状
        1.4.2 调 Q 技术的原理
        1.4.3 调 Q 技术的分类
第二章 激光晶体材料
    2.1 固体激光器激光晶体的简介
    2.2 常见的固体激光材料
        2.2.1 各向同性激光晶体
        2.2.2 各向异性激光晶体
第三章 激光晶体的热效应理论
    3.1 激光器晶体热效应的产生原因
    3.2 热模型的建立
    3.3 热传导偏微分方程的求解
    3.4 边界条件
    3.5 光程差、热焦距及热形变场的计算
第四章 LD 端面泵浦激光介质的热效应分析
    4.1 LD 端面泵浦矩形激光介质的热效应分析
        4.1.1 抽运光半径的大小带来的晶体热效应的影响
        4.1.2 抽运功率的大小带来的晶体热效应影响
        4.1.3 晶体尺寸的大小带来的晶体热效应影响
        4.1.4 不同的冷却液温度带来的晶体热效应影响
        4.1.5 不同种类的激光晶体带来的热效应影响
    4.2 热效应结论分析
    4.3 如何来减弱热效应
        4.3.1 光学补偿法
        4.3.2 合理的设计谐振腔参数
        4.3.3 选择性能更合理的激光介质
        4.3.4 冷去和滤光
        4.3.5 从泵浦源入手减少热效应
第五章 1.9 ns LD 端面泵浦 Nd:YVO₄/GaAs 被动调 Q 激光器
    5.1 短脉冲激光器的研究概述
    5.2 LD 端面泵浦 Nd:YVO₄激光器实验装置
    5.3 实验结果和分析
全文总结
参考文献
攻读硕士期间发表的文章
致谢



本文编号：4011351