全腔水冷輻射板條固體激光輸出研究.pdf

1、固體激光器因其輸出能量高、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)在工業(yè)加工、激光雷達(dá)、光電對(duì)抗、空間通信等眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。激光介質(zhì)內(nèi)部的泵浦能量分布及溫度分布是影響固體激光器性能的重要因素。板條狀增益介質(zhì)能夠有效地增加泵浦面積，同時(shí)增大其自身的散熱面積，提高介質(zhì)溫度分布的均勻性，進(jìn)而提高激光器的輸出能量和光束質(zhì)量。
　　本課題提出全腔水冷輻射板條固體激光器的新方案，與傳統(tǒng)的側(cè)面冷卻方式相比，該方案中介質(zhì)浸泡在冷卻所用純凈水中，側(cè)面與端面同時(shí)

2、進(jìn)行水冷，冷卻效果更加均勻。本課題采用8板條輻射狀介質(zhì)結(jié)構(gòu)，多板條共用一個(gè)諧振腔，結(jié)構(gòu)緊湊，并能夠在遠(yuǎn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)多光束合成，利用全腔水冷方式能夠達(dá)到更均勻高效的冷卻效果，獲得較高的輸出能量和較好的光束質(zhì)量。
　　本文對(duì)近年來(lái)板條固體激光器的國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展情況以及多光束合成技術(shù)和發(fā)展進(jìn)行總結(jié)，對(duì)板條介質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行介紹，對(duì)比分析了激光相干合成與非相干合成的區(qū)別，并對(duì)多光束的合成以及合成光束的衍射理論進(jìn)行了計(jì)算推導(dǎo)。
　　根

3、據(jù)理論研究提出了全腔水冷方案，利用三維繪圖軟件設(shè)計(jì)了全腔水冷輻射板條固體激光器系統(tǒng)，然后利用軟件對(duì)激光器組裝過(guò)程進(jìn)行模擬仿真，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性。對(duì)激光器輸出光束質(zhì)量評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了理論分析，針對(duì)實(shí)驗(yàn)中遠(yuǎn)場(chǎng)光斑特征選取了合適的評(píng)價(jià)方法，并進(jìn)行光束質(zhì)量分析。
　　根據(jù)設(shè)計(jì)方案研制全腔水冷輻射板條固體激光器，并進(jìn)行近場(chǎng)及遠(yuǎn)場(chǎng)的激光輸出實(shí)驗(yàn)，對(duì)輸出激光的光束質(zhì)量進(jìn)行了分析。近場(chǎng)輸出激光為9束，光斑外接圓直徑約為30.03mm，