LD泵浦固體激光器理論與實驗研究.pdf

1、論文首先介紹當前LD泵浦固體激光器系統(tǒng)的特點和存在的主要問題，總結(jié)其國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀。其次，詳細闡述改善熱效應(yīng)的方法，重點研究諧振腔參數(shù)與泵浦光空間分布對激光器振蕩效果的影響。
　　通過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

2、言進行較精確的數(shù)值計算；以光學(xué)變換矩陣為基礎(chǔ)，采用G參數(shù)等價腔分析法對諧振腔系統(tǒng)性能進行分析，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，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、位置和對稱性對于激光器系統(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。
　　利用四能級激光系統(tǒng)的速率方程，建立了對系統(tǒng)的三個重要參