二極管泵浦碟片激光器研究.pdf

1、隨著半導(dǎo)體二極管泵浦激光器技術(shù)的不斷發(fā)展和提高，LD泵浦的高功率Yb:YAG全固體碟片激光器因其具有優(yōu)等的光學(xué)、化學(xué)、熱力穩(wěn)定性和機(jī)械性而得到廣泛的關(guān)注。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了Yb:YAG晶體的吸收效率和摻雜濃度、厚度之間的關(guān)系，并且用Lamda950分光光度計(jì)測(cè)量了晶體摻雜濃度為10％，厚度為0.3mm的吸收系數(shù)，驗(yàn)證了理論和模擬計(jì)算的一致性。最后通過(guò)測(cè)量得到的吸收系數(shù)，用Matlab模擬計(jì)算了在24沖程泵浦下晶體摻

2、雜濃度為10%，厚度為0.3mm的吸收效率為96.4%（R=99.5%）。同時(shí)還對(duì)比分析了在不同泵浦功率下，969nm零聲子線泵浦和940nm泵浦在晶體表面的溫度差異。⑵通過(guò)Zemax軟件設(shè)計(jì)了24沖程的泵浦結(jié)構(gòu)，并通過(guò)閾值功率密度公式計(jì)算了7倍泵浦閾值功率密度時(shí)，泵浦光斑的大小為2.4mm。最后利用Zemax優(yōu)化仿真得到當(dāng)泵浦光斑為2mm時(shí)為最適宜。⑶利用Matlab軟件分析了碟片激光器的直腔，最后分析得到在180W泵浦時(shí)由于晶體表面

3、會(huì)產(chǎn)生形變，但是只要晶體曲率半徑的形變量是腔長(zhǎng)的2倍之上，整個(gè)激光器就是穩(wěn)定的。通過(guò)比較最后選用腔長(zhǎng)為L(zhǎng)=105mm、R2=840mm的平凹腔，實(shí)現(xiàn)了36.21%的連續(xù)光輸出；占空比為12.5%時(shí)，實(shí)現(xiàn)了61.3%的光光效率。⑷利用Lamda950分光光度計(jì)、美國(guó)zygo干涉儀和AFM分別測(cè)量了晶體、非球面和棱鏡的透過(guò)率、表面面型和膜層的微觀結(jié)構(gòu)。最后分析得到各個(gè)模塊的反射率都能夠達(dá)到R=99.7%，面型都能夠保持在1/8?之下,并且利