| 题名 | 二极管侧面泵浦倍频固体激光技术研究 |
| 作者 | 赵鸿 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2001 |
| 授予单位 | 中国科学院西安光学精密机械研究所. |
| 导师 | 陈国夫,周寿桓 |
| 关键词 | 激光二极管侧面泵浦 增益分布 热效应 模式选择 电光调Q 声光调Q 外腔倍频 内腔倍频 |
| 学位专业 | 光学 |
| 中文摘要 | 激光二极管泵浦固体激光器(Semiconductor Diode-Pumped Solid-StateLaser)是用激光二极管(Laser Diode)代替闪光灯泵浦固体激光增益介质的激光器。与传统的灯泵浦固体激光器相比，它具有效率高、寿命长、结构紧凑、稳定可靠等特点，是新一代固体激光技术发展的主流。本论文以“二极管侧面泵浦储频固体激光技术”为中心，对二极管侧面泵浦条件下，激光工作物质内增益分布特性、温度分布特性、热透镜效应、热致双折射效应的原理及特点进行了理论研究和计算机模拟：对它们对激光振荡模式和倍频效率的影响行了分析和讨论；对采用外腔倍频方式工作的“二极管泵浦高重频倍频Nd：YAG激光器”和采用内腔倍频方式工作的“二极管泵浦的大功率倍频Nd：YAG激光器”进行了系统的实验研究。论文主要内容包括以下几部分：1导论简述了二极管泵浦固体激光技术的发展及特点；介绍激光二极管泵浦几何结构的类型及特性：综述了国内外二极管泵浦倍频固体激光技术的发展现状。2增益分布特性研究首次对备种侧面泵浦条件下工作物质内增益分布的特性进行了系统研究：自行建立了完备的理论模型，研制了一套增益分布计算机模拟／辅助设计程序，获得了一系列增益分布的三维模拟图像及重要特征参数，分析了系统参数变化对增益分布的影响；通过实验，获得了特定二极管侧面泵浦条件下荧光分布的真实图像，结果表明，理论模型与实验测量的结果完全一致。对灯泵浦条件下工作物质内的增益分布也进行了理论和实验研究，并与二极管侧面泵浦的情况进行了对比，获得了一些有用的结论。3 工作物质热效应研究首次提出热源分布函数和等效热功率密度的概念，据此建立了工作物质温度分布计算模型：在不同增益分布条件下导出了热源分布函数的具体形式；运用线性叠加原理求解热传导方程，获得了各种特定条件下的温度分布情况：通过对比，提出了等效热功率密度及其算法。在此基础上对热效应进行了分析计算，并通过实验进行了对比和验证，获得了满意的结果。4二极管泵浦高重频倍频Nd：YAG激光技术研究讨论二极管侧面泵浦调Q固体激光器谐振腔理论：结合具体实验，重点研究增益分布特性对输出激光光束质量的影响，讨论在二极管侧面泵浦条件下，优化设计泵浦腔结构参数对改善输出激光光束质量和提高工作效率的重要性；叙述了重复频率200Hz，单脉冲输出能量29．7mJ，脉冲宽度6．4ns的二极管泵浦Nd：YAG激光器的工作原理、设计方法及实验结果；讨论了腔外倍频及影响倍频转换效率的因素，并用上述激光器腔外倍频，实现了单脉冲输出能量16．8mJ，脉冲宽度5.6ns的倍频激光输出。本课题为“九五”国防重点预研项目，2001年3月22日已通过鉴定验收，专家组评定意见：“国际领先。5二极管泵浦的大功率倍频激光技术实验研究自行研制设计了五边形等间距环绕结构的二极管侧面泵浦实用装置，在二极管总泵浦功率为565W条件下，实现了功率达130W的1064连续激光输出和85W的10kHz声光调Q激光输出。采用腔内倍频技术，实现最大功率64W的倍频激光输出，为国内最好结果。本项目已被总装备部列为“十五”军工重点预研课题。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 光学 |
| 公开日期 | 2011-10-09 |
| 页码 | 115 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/12438]  |
| 专题 | 西安光学精密机械研究所_中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前) |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵鸿. 二极管侧面泵浦倍频固体激光技术研究[D]. 中国科学院西安光学精密机械研究所.. 2001. |
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