脈沖固體激光器在激光切割、激光焊接、激光遙感、衛(wèi)星通訊、生物醫(yī)療等領域有著廣泛的應用。本文主要從Nd:YAG脈沖固體激光器出發(fā),研究了其光束模式分布情況,獲得了高光束質量的1.064μm激光輸出,利用非線性晶體效應進一步研究了光參量振蕩器（OPO）,獲得了 1.57μm波段激光輸出。具體的研究內容如下:（1）基于自再現(xiàn)理論分別建立了不同腔型條件下理論模型,理論模擬了平凹穩(wěn)腔、高斯非穩(wěn)腔、基于內腔硬邊光闌的高斯非穩(wěn)腔自再現(xiàn)時輸出光束模式分布情況,分析了腔長、晶體位置以及其它參數(shù)對模式分布的影響。根據(jù)理論模擬結果得出高斯非穩(wěn)腔相比于平凹穩(wěn)腔能夠有效的抑制高階模式的產生,通過在腔內選擇適當?shù)墓怅@孔徑以及合適的光闌位置可以進一步改善高斯非穩(wěn)腔的模式分布,獲得均勻、平滑的基橫模式分布。（2）分別對平凹穩(wěn)腔、高斯非穩(wěn)腔、內腔硬邊光闌高斯非穩(wěn)腔Nd:YAG脈沖固體激光器諧振腔參數(shù)進行了選取,優(yōu)化了激光器諧振腔參數(shù)。針對穩(wěn)腔、非穩(wěn)腔Nd:YAG脈沖固體激光器進行了實驗測試,分析了不同腔型下激光器輸出參量特性,得出了與平凹穩(wěn)腔相比高斯非穩(wěn)腔明顯改善了光束質量,在泵浦電壓為900v條件下獲得了最大輸出能量... 

【文章來源】：沈陽理工大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１自再現(xiàn)模式形成??Ｆｉｇ２．１?Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｅｌｆ?ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｍｏｄｅ??

?Ｗ３?？．．?ｔｌｑ?Ｗ＾ｒ＋１??圖２．１自再現(xiàn)模式形成??Ｆｉｇ２．１?Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｅｌｆ?ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｍｏｄｅ??２．１．２脈沖固體激光器自再現(xiàn)理論模型建立??２．１．２．１基于菲涅爾衍射的自再現(xiàn)理論模型??激光諧振腔輸出模式的好壞是衡量激光器性能的重要參數(shù)。光學中著名的惠??更斯－菲涅爾原理從理論上分析了光腔衍射問題的根本，是研究腔內自再現(xiàn)模式的??理論基礎。菲涅爾－基爾霍夫衍射積分方程是由普遍的電磁理論推導得出，基于菲??涅爾衍射理論由諧振腔某一參考平面上的振幅和相位分布可以獲得光波場在腔內??任意空間上的振幅和相位分布。??５２?＾??ＷＩＮＣＩＭ）??二?＿＿＿．??Ｕ２（Ｘ２＾２）?ｎ??ｍ２?祕??圖２．?２平面開腔結構圖??Ｆｉｇ２．２?Ｔｈｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｐｌａｎｅ?ｏｐｅｎ?ｃａｖｉｔｙ??Ａ／，、Ｍ２為諧振腔腔鏡，其所在平面分別為＆、公，Ｍｌ、Ｍ２分別為腔鏡Ｍ！、Ｍ２??上的任意一點坐標，ｐ為兩腔鏡上點Ｍｌ、ｍ２間距離，０為公的法線與ｐ之間的夾??角。如果以腔鏡所在的平面為參考平面，腔鏡Ｍ２所在的平面為觀察平面，??的初始光場分布為均勻平面光場，則根據(jù)菲涅爾衍射積分公式可以得到腔鏡Ｍ２上??的點Ｗ２光場分布為：??Ｉｋ?ｅ＿ｉｋｐ??Ｕ２（ｘ２，ｙ２＇）?＝?—?＋?ｃｏｓｄ）ｄｘ１ｄｙ１?（２－２）??以菲涅爾衍射積分公式為理論基礎

?Ｗ３?？．．?ｔｌｑ?Ｗ＾ｒ＋１??圖２．１自再現(xiàn)模式形成??Ｆｉｇ２．１?Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｅｌｆ?ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｍｏｄｅ??２．１．２脈沖固體激光器自再現(xiàn)理論模型建立??２．１．２．１基于菲涅爾衍射的自再現(xiàn)理論模型??激光諧振腔輸出模式的好壞是衡量激光器性能的重要參數(shù)。光學中著名的惠??更斯－菲涅爾原理從理論上分析了光腔衍射問題的根本，是研究腔內自再現(xiàn)模式的??理論基礎。菲涅爾－基爾霍夫衍射積分方程是由普遍的電磁理論推導得出，基于菲??涅爾衍射理論由諧振腔某一參考平面上的振幅和相位分布可以獲得光波場在腔內??任意空間上的振幅和相位分布。??５２?＾??ＷＩＮＣＩＭ）??二?＿＿＿．??Ｕ２（Ｘ２＾２）?ｎ??ｍ２?祕??圖２．?２平面開腔結構圖??Ｆｉｇ２．２?Ｔｈｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ｐｌａｎｅ?ｏｐｅｎ?ｃａｖｉｔｙ??Ａ／，、Ｍ２為諧振腔腔鏡，其所在平面分別為＆、公，Ｍｌ、Ｍ２分別為腔鏡Ｍ！、Ｍ２??上的任意一點坐標，ｐ為兩腔鏡上點Ｍｌ、ｍ２間距離，０為公的法線與ｐ之間的夾??角。如果以腔鏡所在的平面為參考平面，腔鏡Ｍ２所在的平面為觀察平面，??的初始光場分布為均勻平面光場，則根據(jù)菲涅爾衍射積分公式可以得到腔鏡Ｍ２上??的點Ｗ２光場分布為：??Ｉｋ?ｅ＿ｉｋｐ??Ｕ２（ｘ２，ｙ２＇）?＝?—?＋?ｃｏｓｄ）ｄｘ１ｄｙ１?（２－２）??以菲涅爾衍射積分公式為理論基礎

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3295082