【摘要】：設計了一種閾值較低的太陽光直接抽運的Nd∶YAG固體激光器,采用有效面積為1.03m2、焦距為1.2 m的菲涅耳透鏡為第1級太陽光會聚裝置,分腔水冷型鍍金錐形腔為第2級太陽光會聚裝置。在液體導光透鏡和鍍金錐形腔的共同作用下,通過端面、側(cè)面同時抽運直徑為5 mm、長度為75 mm的Nd∶YAG螺紋晶體棒,獲得了連續(xù)穩(wěn)定的1064nm激光輸出。利用光學設計軟件ZEMAX和激光諧振腔仿真軟件LASCAD建立理論模型,通過數(shù)值模擬驗證實驗結果并優(yōu)化系統(tǒng)設計。該太陽光抽運Nd∶YAG固體激光器的激光輸出功率最高為31.5 W,收集效率為30.58 W/m2,激光器閾值功率為102 W,斜率效率為4.25%,太陽光到激光的能量轉(zhuǎn)換效率為3.2%。
[Abstract]:A Nd:YAG solid-state laser pumped directly by solar light with low threshold is designed. The Fresnel lens with an effective area of 1.03m2 and focal length of 1.2m is used as the first stage solar convergence device. The water-cooled gold-plated conical cavity is the second-stage solar light convergent device. Under the combined action of liquid light guide lens and gold-plated conical cavity, a continuous and stable 1064nm laser output is obtained by pumping the Nd:YAG threaded crystal rod with a diameter of 5 mm, and 75 mm in length at the same time. The theoretical model is established by using the optical design software ZEMAX and the laser resonator simulation software LASCAD. The experimental results are verified by numerical simulation and the system design is optimized. The maximum output power of the solar-pumped Nd:YAG solid-state laser is 31.5 W, the collection efficiency is 30.58 W / m2, the threshold power is 102W, the slope efficiency is 4.25, and the energy conversion efficiency from solar light to laser is 3.2%.
【作者單位】： 北京理工大學光電學院;
【基金】：國家自然科學基金(61378020)
【分類號】：TN248.1

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本文編號：2289708