北京理工大学博士学位论文 VI摘 要 LD 部分端面泵浦混合腔板条激光器(Innoslab)是一种可取得高功率高光束质量输出的新式激光器材,其主要特征在于:板条晶体的两个大面经过热传导办法冷却,有用的下降了晶体内部的热效应;安稳-非稳混合的谐振腔结构使得输出激光在两个方向上都具有挨近衍射极限的高光束质量;在泵浦功率线密度不变的条件下能够终究靠添加板条晶体的尺度来添加完成输出功率的晋级。 本文选用掺 Nd 3+ 激光晶体作为增益介质,对部分端面泵浦混合腔板条激光器结构做了必定的理论剖析和试验研讨,取得了高功率、高光束质量的 1.06μm 和 1.3μm 的接连激...
北京理工大学博士学位论文 VI摘 要 LD 部分端面泵浦混合腔板条激光器(Innoslab)是一种可取得高功率高光束质量输出的新式激光器材,其主要特征在于:板条晶体的两个大面经过热传导办法冷却,有用的下降了晶体内部的热效应;安稳-非稳混合的谐振腔结构使得输出激光在两个方向上都具有挨近衍射极限的高光束质量;在泵浦功率线密度不变的条件下能够终究靠添加板条晶体的尺度来添加完成输出功率的晋级。 本文选用掺 Nd 3+ 激光晶体作为增益介质,对部分端面泵浦混合腔板条激光器结构做了必定的理论剖析和试验研讨,取得了高功率、高光束质量的 1.06m 和 1.3m 的接连激光输出和高重复频率 1.06m 脉冲激光输出,主要内容和立异点如下: 1. 从热传导方程动身,针对复合板条晶体提出了两种选取掺杂浓度的办法,核算比较了单一掺杂浓度和多段复合激光增益介质内部的温度、热应力散布以及损害阈值泵浦功率;核算依据成果得出,选用多段复合板条激光晶体能够轻松又有用地下降晶体内部的温度梯度和热应力,进步激光器所能接受的泵浦功率,有利于输出功率的晋级。 2. 选用中心波长为 808nm 的激光二极管列阵作为泵浦源,对 Nd:YVO 4 和 Nd:GdVO 4晶体在 1.06m 谱线的接连输出特性进行了试验研讨。增益介质为掺杂浓度 0.3at.%的 Nd:YVO 4 ,泵浦功率为 265W 时,取得了 123W 的激光输出,斜功率为 52.4%;输出功率 98W 时,两个方向上的光束质量 M 2 因子均为 1.3。增益介质为掺杂浓度0.5at.%的 Nd:GdVO 4 ,泵浦功率为 238W 时,取得了 83W 的激光输出,斜功率为39.4%;输出功率 70W 时,光束质量 M 2 因子分别为 1.2 和 1.3。 3. 结合声光调 Q 办法和安稳腔结构,在泵浦功率 104W、重复频率 40kHz、输出透过率 35%的条件下,取得了平均功率 40W 的脉冲激光输出;选用混合腔结构,在泵浦功率 112W、重复频率 40kHz 的条件下,取得了 32.1W 的高光束质量脉冲激光输出,此刻脉冲宽度为 32.5ns,单脉冲能量为 0.8mJ。 4. 初次选用部分端面泵浦混合腔板条激光器结构对 Nd:YVO 4 晶体 1342nm 谱线的输出特性进行了试验研讨,选用结构严密相连的正支混合腔取得了 20.2W 的接连激光输出,输出功率16W时,光束质量M 2 因子为1.2和2.3;使用负支混合腔取得了35.4W的接连输出,斜功率和光光转化功率分别为 32.6%和 25.6%,经丈量,输出功率29W 时两个方向的光束质量分别为 1.2 和 1.3;据咱们所知,这是现在国际上 LD端面泵浦 1.3m 振荡器所取得最高输出功率。比较了 Nd:YVO 4 激光晶体在两条谱