LD側(cè)面泵浦高功率綠光激光器研究.pdf

1、隨著高功率半導(dǎo)體激光二極管技術(shù)的發(fā)展和成熟，采用LD泵浦的全固態(tài)激光器已經(jīng)成為國(guó)際上激光技術(shù)的研發(fā)熱點(diǎn)之一。非線性頻率變換技術(shù)的進(jìn)步更是極大地拓展了激光器的應(yīng)用范圍，其中采用激光二極管泵浦的全固態(tài)綠光激光以其體積小、重量輕、效率高、壽命長(zhǎng)和光束質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)在激光顯示、工業(yè)加工、科學(xué)研究以及醫(yī)學(xué)方面得到了廣泛的應(yīng)用。本文正是在這種背景下，針對(duì)LD側(cè)面泵浦Nd∶YAG腔內(nèi)倍頻高功率準(zhǔn)連續(xù)綠光激光器進(jìn)行了系統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究。本文主要完成了以

2、下幾個(gè)方面的工作：
　　 1.對(duì)激光二極管泵浦全固態(tài)激光器發(fā)展歷史進(jìn)行了綜述，總結(jié)了全固態(tài)激光器的特性和優(yōu)點(diǎn)。對(duì)全固態(tài)綠光激光器在醫(yī)學(xué)、工業(yè)加工、科學(xué)研究等方面的應(yīng)用進(jìn)行了論述并針對(duì)國(guó)內(nèi)外全固態(tài)綠光激光器的研究進(jìn)展分別進(jìn)行了總結(jié)。
　　 2.分析了Nd∶YAG晶體的物理和激光特性，對(duì)激光二極光陣列側(cè)面泵浦棒狀Nd∶YAG晶體內(nèi)部的溫度分布進(jìn)行了理論計(jì)算，數(shù)值模擬了總的熱透鏡焦距隨泵浦功率的變化關(guān)系，并對(duì)熱透鏡效應(yīng)的補(bǔ)償方

3、法進(jìn)行了總結(jié)。結(jié)合諧振腔的穩(wěn)定性條件對(duì)包含熱透鏡的激光諧振腔進(jìn)行了分析和研究。
　　 3.分析了四能級(jí)系統(tǒng)的特性和速率方程，對(duì)全固態(tài)激光器的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)特性進(jìn)行了理論研究，在理論分析的基礎(chǔ)上，采用激光二極管陣列七向側(cè)面泵浦結(jié)構(gòu)，分別用凹面激光棒和螺紋棒進(jìn)行了1064nm紅外激光的實(shí)驗(yàn)研究，得出了螺紋棒對(duì)于熱效應(yīng)的改善明顯優(yōu)于凹面棒的結(jié)論，為后面采用螺紋棒進(jìn)行倍頻實(shí)驗(yàn)研究打下了良好的基礎(chǔ)。
　　 4.從非線性介質(zhì)中的耦合波方程

4、出發(fā)，對(duì)光學(xué)二次諧波的產(chǎn)生理論和倍頻效率的影響因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析。對(duì)比分析了KTP和LBO晶體的特性并對(duì)產(chǎn)生二次諧波的倍頻方式進(jìn)行了詳細(xì)研究。
　　 5.對(duì)聲光調(diào)Q腔內(nèi)倍頻綠光激光器進(jìn)行了理論分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)聲光調(diào)Q腔內(nèi)倍頻高功率準(zhǔn)連續(xù)綠光激光器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，在平平腔內(nèi)采用單聲光Q開(kāi)關(guān)獲得了173.5W的高功率532nm綠光輸出。通過(guò)在腔內(nèi)正交放置同步驅(qū)動(dòng)的兩聲光Q開(kāi)關(guān)，在泵浦電流14A，重復(fù)頻率38.7kHz時(shí)，獲得了平