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(guó)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(shì),板條激光器成為了當(dāng)前國(guó)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(gè)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(chǔ)能大小增益系數(shù)的理論分析，實(shí)驗(yàn)測(cè)得小信號(hào)增益系數(shù)，與理論計(jì)算的結(jié)果較為符合。
　　對(duì)于激光放大器來(lái)說(shuō)，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(lái)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(shí)，無(wú)信號(hào)激光注入時(shí)測(cè)試板條模塊的透射波前畸變值為3.49μm，在注入信號(hào)激光為3120W時(shí)，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(duì)輸出功率的影響以及注入功率密度對(duì)能量提取效率的影響。根據(jù)理論的分