高功率二極管泵浦雙程放大器技術(shù)研究.pdf

1、近幾年，高功率二極管泵浦固體激光器在基頻和倍頻波段均獲得了高效率和高功率激光輸出。二極管泵浦固體激光器的高效率和高亮度在材料處理、光學(xué)遙感和頻率轉(zhuǎn)換泵浦源等方面均有應(yīng)用。本論文開展高功率二極管泵浦雙程放大器技術(shù)研究，建立了一臺電光調(diào)Q，主振蕩功率放大(MOPA)固體激光器，激光器在重復(fù)頻率400Hz輸出單脈沖能量400mJ，調(diào)Q脈寬18ns，光束質(zhì)量2.1倍衍射極限。 通過理論分析、數(shù)值模擬和實驗研究，模擬計算了雙程放大器的輸出

2、能量和提取效率，為激光放大器的設(shè)計和實驗研究提供了參考。給出了不同輸入(注入)能量下雙程放大器的輸出能量，對激光放大器進(jìn)行了優(yōu)化，得出了雙程放大器的工作參數(shù)。@ 高功率二極管泵浦模塊中Nd：YAG棒的熱效應(yīng)，包括熱透鏡效應(yīng)和熱致雙折射所引起的退偏效應(yīng)。在光路中加入適當(dāng)?shù)呢?fù)透鏡可以對特定工作條件下Nd：YAG棒的熱透鏡進(jìn)行較好的補償；使用兩個增益和熒光分布等參數(shù)基本一致的泵浦模塊作為放大級，在其間加入90度石英旋轉(zhuǎn)片和4f像傳遞系統(tǒng)可以較

3、好的補償熱致雙折射所引起的退偏效應(yīng)，取得了較好的補償效果，提高了泵浦模塊的提取效率和激光輸出功率。 高重復(fù)頻率二極管泵浦Nd：YAG雙程放大器采用丙酮液體作為相位共軛鏡來改善光束質(zhì)量的實驗研究。實驗結(jié)果表明：采用光束掃描方式，較明顯地減少了液體介質(zhì)熱效應(yīng)。激光器在重復(fù)頻率400Hz，注入能量40mJ時，反射率達(dá)到65％。激光器使用SBS相位共軛鏡后光束質(zhì)量由2.3倍衍射極限提高到1.3倍衍射極限，激光脈寬由23ns壓縮到5ns。