激光二極管（LD）泵浦的全固態(tài)激光器（DPSSL）具有高效率、壽命長、重量輕、光束質(zhì)量好等優(yōu)勢,被廣泛應用于機械加工、醫(yī)療、科研、軍事等領(lǐng)域。本文對高溫激光二極管陣列（LDAs）泵浦的Nd:YAG激光器輸出特性及熱效應進行了研究,利用高溫泵源可以降低激光器散熱壓力的優(yōu)點,在實現(xiàn)激光器結(jié)構(gòu)緊湊的基礎(chǔ)上獲得了大能量激光輸出。通過對Nd:YAG激光晶體的物理及光學特性進行研究,并與其它增益介質(zhì)進行對比,分析了該晶體作為增益介質(zhì)的優(yōu)勢,從理論上分析了晶體的能級結(jié)構(gòu),計算了晶體內(nèi)部能級在不同工作溫度下的玻爾茲曼分布,證明其在高溫泵浦的固體激光器中可以穩(wěn)定且高效的實現(xiàn)激光輸出。通過利用Ansys軟件對不同泵浦情況下的晶體內(nèi)溫度場分布以及由于溫度分布不均勻?qū)е碌木w熱透鏡效應進行了模擬。根據(jù)四能級系統(tǒng)的速率方程,分析了影響激光器輸出特性的不同因素。分別設(shè)計了高溫LDAs端面泵浦和側(cè)面泵浦Nd:YAG電光調(diào)Q激光器。在端泵Nd:YAG電光調(diào)Q激光器實驗中,使用高溫LDAs作為泵浦源,通過特殊設(shè)計的導光錐結(jié)構(gòu)的光束耦合系統(tǒng)對以布儒斯特角切分的Nd:YAG晶體進行泵浦。使用DKDP電光Q開關(guān)進行調(diào)Q操作,... 

【文章來源】：長春理工大學吉林省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 本文研究背景及研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 全固態(tài)激光器的發(fā)展歷程
        1.2.2 DPSSL國外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 DPSSL國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文研究內(nèi)容
第二章 Nd:YAG激光器理論分析
    2.1 Nd:YAG晶體物理、光譜特性
        2.1.1 Nd:YAG晶體物理特性
        2.1.2 Nd:YAG晶體光譜特性
    2.2 Nd3+能級結(jié)構(gòu)
    2.3 Nd:YAG的玻爾茲曼分布
    2.4 溫度對激光器輸出譜線的影響
    2.5 Nd:YAG激光躍遷的速率方程理論
        2.5.1 速率方程的建立
        2.5.2 速率方程的求解
    2.6 本章小結(jié)
第三章 Nd:YAG激光器熱效應研究
    3.1 LD端面抽運Nd:YAG激光晶體熱效應分析
        3.1.1 激光晶體熱分析物理模型的建立
        3.1.2 Nd:YAG晶體溫度場分布的仿真模擬
    3.2 Nd:YAG激光器諧振腔設(shè)計
        3.2.1 熱透鏡等效焦距的計算
        3.2.2 激光器諧振腔結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.3 本章小結(jié)
第四章 高溫LDAs端面抽運緊湊型Nd:YAG電光調(diào)Q激光器研究
    4.1 主動調(diào)Q激光器理論研究
        4.1.1 主動調(diào)Q原理
        4.1.2 主動調(diào)Q速率方程
    4.2 LDAs端面泵浦緊湊型Nd:YAG電光調(diào)Q激光器設(shè)計
        4.2.1 高溫LDAs泵源設(shè)計
        4.2.2 光束耦合系統(tǒng)設(shè)計
        4.2.3 電光Q開關(guān)
    4.3 高溫LDAs端面泵浦緊湊型Nd:YAG電光調(diào)Q激光器輸出特性分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 高溫LDAs側(cè)面泵浦緊湊型Nd:YAG電光調(diào)Q激光器研究
    5.1 高溫LDAs側(cè)面泵浦緊湊型Nd:YAG電光調(diào)Q激光器設(shè)計
        5.1.1 高溫LDAs側(cè)面泵浦模塊的設(shè)計
        5.1.2 高溫LDAs側(cè)面泵浦Nd:YAG激光器實驗裝置
    5.2 高溫LDAs側(cè)面泵浦緊湊型Nd:YAG電光調(diào)Q激光器輸出特性分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
致謝



本文編號：3169548