LD端面泵浦Nd：GdVO-,4-晶體熱效應(yīng)研究.pdf

1、LD泵浦的固體激光器具有全固化、體積小、泵浦效率高等特點(diǎn)，因其在通訊、工業(yè)、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，倍受人們的關(guān)注。端面泵浦是當(dāng)前獲得高效率高功率輸出固體激光器最為常用的方法。然而，當(dāng)激光器高功率運(yùn)轉(zhuǎn)時，部分泵浦功率轉(zhuǎn)換成熱功率，導(dǎo)致晶體內(nèi)部溫度空間分布的不均勻，進(jìn)而引起熱致折射率變化，熱致雙折射、熱應(yīng)力及晶體端面的熱致形變等熱效應(yīng)，尤其是在端面泵浦的固體激光器中熱效應(yīng)尤為明顯。激光晶體的熱效應(yīng)幾乎影響到激光器性能的各個方面

2、，成為實(shí)現(xiàn)激光器大功率化的最終限制因素。近年來，隨著固體激光技術(shù)的日益成熟，激光介質(zhì)的熱效應(yīng)成為激光系統(tǒng)設(shè)計和優(yōu)化時首要考慮的因素之一。因而，研究LD端面泵浦固體激光器激活介質(zhì)的熱效應(yīng)，具有重要的意義。 Nd：GdVO<,4>晶體作為一種新的激光晶體，與傳統(tǒng)的Nd：YVO<,4>和Nd：YAG相比，Nd：GdVO<,4>具有更大的808nm吸收截面和1064nm的發(fā)射截面以及更大的熱導(dǎo)率，因而更適合用于大功率的固體激光器的激

3、活介質(zhì)。目前對以該晶體為激活介質(zhì)的激光器的研究已經(jīng)取得了豐富的成果，但對其熱效應(yīng)的研究尚未見相關(guān)報道。 本文從研究固體激光器熱效應(yīng)的基本手段出發(fā)，采用一種研究LD端面泵浦固體激光器中晶體熱透鏡效應(yīng)更加有效可行的新方法，將其應(yīng)用于Nd：GdVO<,4>固體激光器，得出了Nd：GdVO<,4>晶體熱透鏡焦距的變化規(guī)律，主要內(nèi)容如下： 1．利用國際上流行的CCD探測法測量了LD端面泵浦固體激光器Nd：GdVO<,4>品

4、體的熱焦距，實(shí)驗規(guī)律與理論預(yù)測相符。 2．利用狹縫掃描法測量了LD端面泵浦固體激光器Nd：GdVO<,4>晶體的熱效應(yīng)，與(7CD探測法相比，該方法不受實(shí)驗條件限制，且測量結(jié)果較為接近實(shí)際值。 3．從LD端面泵浦連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)固體激光器速率方程出發(fā)，找到一種測量激光介質(zhì)熱焦距的新方法。與現(xiàn)有的其他方法相比，該方法不僅對實(shí)驗條件要求較低，且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。更重要的是，其測量結(jié)果受到測量儀器的影響較小，更加符合實(shí)際值。應(yīng)用該方