LD泵浦Yb:YAG单频激光技术研究

发布时间：2023-05-22 05:37

　　近年来,激光应用领域进一步拓宽,全固态激光器也越来越受到人们的关注。由于Yb3+离子具有荧光寿命长、能级结构简单、量子效率高诸多优点,掺Yb3+晶体材料受到研究人员的青睐。在掺Yb3+激光材料中,Yb:YAG晶体具有较高的晶场分裂能、较宽的吸收带以及相对热承载小,成为LD泵浦固体激光器增益介质的主要研究方向之一。本文设计并实验研究了一种LD泵浦Yb:YAG单频激光器。本论文主要内容包括以下几个方面:第一,介绍了 Yb:YAG激光器国内外研究现状及主要发展趋势,详细论述了固体激光器的基本组成和工作特性。介绍了 LD端面泵浦Yb:YAG单频激光器的设计方案,采用波长为940nm的LD作为泵浦源,PBS和HWP组成的双折射滤光片进行纵模选择,通过调节HWP角度实现频率调谐。对LD泵浦Yb:YAG单频激光系统进行了可行性分析。第二,介绍了 Yb:YAG晶体特性。分析了晶体热效应对激光器性能的影响,设计了谐振腔参数,并采用微通道冷却系统对晶体进行冷却。最后建立了晶体的内部热效应模型,分析了冷却系统的散热效果。第三,设计了一种激光光束质量M2因子的测量系统,采用CCD获取不同传输距离处的光斑图像,...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 本文研究目的和研究内容
2 LD泵浦Yb:YAG单频激光器方案设计
    2.1 固体激光器系统组成及工作特性
        2.1.1 固体激光器系统组成
        2.1.2 固体激光器工作特性
    2.2 LD泵浦Yb:YAG单频激光器方案设计
        2.2.1 LD泵浦Yb:YAG单频激光器系统组成
        2.2.2 LD泵浦Yb:YAG单频激光器工作原理
    2.3 LD泵浦Yb:YAG单频固体激光器可行性分析
    2.4 本章小结
3 Yb:YAG晶体热效应分析及冷却系统设计
    3.1 Yb:YAG晶体特性
    3.2 激光晶体的热效应
        3.2.1 晶体内部温度分布
        3.2.2 热效应对激光器性能的影响
    3.3 晶体冷却系统设计
        3.3.1 谐振腔参数设计及优化
        3.3.2 冷却系统设计
    3.4 本章小结
4 M²因子系统设计
    4.1 激光束参数测量方法
        4.1.1 激光光束束宽测量
        4.1.2 远场发散角测量
        4.1.3 M²因子测量方案
    4.2 测量系统设计
        4.2.1 图像处理系统
        4.2.2 图像预处理
        4.2.3 图像数据处理
        4.2.4 三维能量显示
        4.2.5 系统界面显示
    4.3 本章小结
5 LD泵浦Yb:YAG单频激光器实验研究
    5.1 LD泵浦Yb:YAG激光器空腔实验研究
        5.1.1 功率特性
        5.1.2 温度特性
        5.1.3 双波长输出特性
    5.2 LD泵浦Yb:YAG单频激光器实验研究
        5.2.1 功率特性
        5.2.2 激光振荡特性
        5.2.3 调谐特性
        5.2.4 偏振特性
        5.2.5 光束质量评价
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3822110