高功率二極管泵浦激光模塊特性研究.pdf

1、二極管泵浦的固體激光器（DPSSL或者DPL）具有高效率、結(jié)構(gòu)緊湊、工作穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)和全固化等優(yōu)點(diǎn)，在材料加工、軍事、醫(yī)療、科研等領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用，成為國(guó)際上新型固體激光器的發(fā)展熱點(diǎn)。固體激光器中的熱效應(yīng)一直是激光技術(shù)研究中的一個(gè)重要課題，尤其是在大功率工作的情況下，熱效應(yīng)的影響尤為顯著，嚴(yán)重降低了光束質(zhì)量。引起光束質(zhì)量下降的因素主要是熱致雙折射引起的雙焦點(diǎn)和熱致波前畸變，波前畸變主要包括球差和高階像差。本論文針對(duì)熱效應(yīng)引起的雙折射效

2、應(yīng)和波前畸變進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究。
　　論文建立了高功率二極管泵浦棒狀Nd∶YAG激光模塊熱透鏡和熱致球差效應(yīng)的理論模型，得到了各因素與熱透鏡和熱致球差的變化關(guān)系，為研究激光模塊熱效應(yīng)提供了理論參考;開(kāi)展了激光模塊熱致球差的實(shí)驗(yàn)研究，測(cè)量了側(cè)泵浦重復(fù)頻率脈沖Nd∶YAG激光模塊的熱致球差，并對(duì)球差進(jìn)行了補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)研究，為獲得高功率高光束質(zhì)量的激光器提供了實(shí)驗(yàn)參考。研究了側(cè)泵浦重復(fù)頻率脈沖Nd∶YAG激光模塊性能參數(shù)對(duì)其產(chǎn)生激光的影響，

3、為評(píng)價(jià)激光模塊的性能建立了基礎(chǔ)。
　　對(duì)二極管激光器熱效應(yīng)的基本原理、以及熱效應(yīng)補(bǔ)償技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀做了介紹，重點(diǎn)介紹了對(duì)熱致雙折射和雙焦點(diǎn)、熱致球差和高階像差的補(bǔ)償方法。
　　對(duì)側(cè)泵浦的高功率二極管棒狀Nd∶YAG激光模塊熱透鏡和熱致球差效應(yīng)進(jìn)行了理論分析和數(shù)值模擬，得到了增益晶體截面的熱分布，泵浦不均勻度δ與熱透鏡焦距和球差的關(guān)系，泵浦功率、晶體長(zhǎng)度與球差的關(guān)系，以及激光晶體物理參數(shù)與熱透鏡焦距和球差的關(guān)系。
　

4、　介紹了重復(fù)頻率脈沖Nd∶YAG激光模塊球差的測(cè)量原理、測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析了球差隨晶體冷卻溫度的變化情況;介紹了球差的補(bǔ)償原理和補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)，分析了補(bǔ)償前后球差隨工作電流的變化情況，總結(jié)了球差補(bǔ)償對(duì)光束質(zhì)量β因子的影響;對(duì)球差補(bǔ)償鏡在MOPA系統(tǒng)中的效果進(jìn)行了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，達(dá)到了較好的效果。
　　基于激光模塊在諧振腔和作為放大器使用時(shí)輸出功率、光束質(zhì)量?jī)煞矫娴目紤]，研究了側(cè)泵浦重復(fù)頻率脈沖Nd∶YAG激光模塊性能參數(shù)對(duì)其產(chǎn)生激光