LD泵浦固體激光器理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、論文首先介紹當(dāng)前LD泵浦固體激光器系統(tǒng)的特點(diǎn)和存在的主要問(wèn)題，總結(jié)其國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀。其次，詳細(xì)闡述改善熱效應(yīng)的方法，重點(diǎn)研究諧振腔參數(shù)與泵浦光空間分布對(duì)激光器振蕩效果的影響。
　　通過(guò)MATLAB軟件數(shù)值模擬固體激光器激光晶體熱效應(yīng)、光學(xué)諧振腔結(jié)構(gòu)與泵浦光空間分布，模型中包括LD泵浦光源、諧振腔鏡、Nd:YVO4、KTP。以矩形截面激光晶體熱模型為基礎(chǔ)，采用數(shù)值分析中的差分法求解各向異性激光介質(zhì)熱傳導(dǎo)方程，利用MATLAB程序語(yǔ)

2、言進(jìn)行較精確的數(shù)值計(jì)算；以光學(xué)變換矩陣為基礎(chǔ)，采用G參數(shù)等價(jià)腔分析法對(duì)諧振腔系統(tǒng)性能進(jìn)行分析，包括光束傳輸特性及穩(wěn)定性條件；以端面泵浦Nd:YVO4激光器為平臺(tái)，建立泵浦光與振蕩光的交迭積分模型，研究不同的泵浦光三維分布對(duì)振蕩光閾值、輸出功率和斜效率等參量的影響。研究表明：晶體中心與邊界處的溫度有很大的差別，該差別可引起泵浦端面的熱形變，泵浦光功率、束腰半徑對(duì)熱透鏡效應(yīng)有直接的影響；激光晶體熱效應(yīng)、像散效應(yīng)對(duì)諧振腔穩(wěn)定性、振蕩光束腰半徑

3、和光束質(zhì)量有不同程度的影響，從模擬結(jié)果來(lái)看，激光晶體熱效應(yīng)導(dǎo)致諧振腔穩(wěn)區(qū)減小、倍頻效率下降，像散效應(yīng)導(dǎo)致光束質(zhì)量下降；泵浦光的半徑大小、位置和對(duì)稱性對(duì)于激光器系統(tǒng)的輸出性能有非常顯著的影響，從模擬結(jié)果看，閾值泵浦功率隨著泵浦光束腰半徑的增大而增大，斜效率隨著泵浦光束腰半徑的增大而減小，泵浦光束形狀越接近圓形，閾值越低，輸出功率越大，斜效率越高，并存在最佳的泵浦光束腰位置。
　　利用四能級(jí)激光系統(tǒng)的速率方程，建立了對(duì)系統(tǒng)的三個(gè)重要參