高功率二極管端泵浦板條激光放大特性研究.pdf

1、二極管端泵浦的板條激光器作為固體激光器領(lǐng)域非常重要的一支，在國防，工業(yè)，醫(yī)療和科學(xué)研究等方面有著廣泛的應(yīng)用。因在高功率激光方面有著較為突出的優(yōu)勢,板條激光器成為了當(dāng)前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，如何得到較高的輸出功率而且光束質(zhì)量又好的激光是科研工作者一直追求的目標(biāo)。因此，研究高功率二極管泵浦條件下，板條激光器放大特性有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本論文理論分析了 Nd:YAG晶體作為板條激光器的增益介質(zhì)良好的物理、機(jī)械特性和板條Zig-za

2、g光路條件下穩(wěn)定態(tài)放大的理論公式。運(yùn)用幾何光學(xué)的方法分析了板條的入射角選取，以避免隨意角度入射出現(xiàn)的光束劈裂現(xiàn)象；給出了光束填充因子的定義，它是關(guān)系著輸出功率的大小和提取效率的高低一個非常重要的參數(shù)，并計(jì)算了不同入射角度和切角條件下填充因子的變化關(guān)系。完成了表征著儲能大小增益系數(shù)的理論分析，實(shí)驗(yàn)測得小信號增益系數(shù)，與理論計(jì)算的結(jié)果較為符合。
　　對于激光放大器來說，增益模塊是非常重要的組成部分之一，為了了解它性能的優(yōu)劣，研究了高功

3、率條件下增益模塊的投射波前畸變。實(shí)驗(yàn)中采用夏克-哈特曼法來獲取相位波前的信息，選取一塊靜態(tài)波前畸變PV值較小板條增益模塊進(jìn)行高功率下的實(shí)驗(yàn)研究。在泵浦光為5700W時，無信號激光注入時測試板條模塊的透射波前畸變值為3.49μm，在注入信號激光為3120W時，透射波前畸變值為3.41μm。
　　在高功率二極管端泵浦條件下，模擬了不同入射角度、不同注入功率密度和光束尺寸對輸出功率的影響以及注入功率密度對能量提取效率的影響。根據(jù)理論的分