固体激光器中热效应对晶体介质寄生振荡的影响

使用8条激光二极管(LD)阵列对Nd:YAG晶体进行双侧泵浦,分析晶体的温度、应力和热致折射率的变化.研究不同泵浦条件下放大器的放大系数,并在此基础上,重点讨论了热效应对晶体寄生振荡的影响.实验结果表明,在高功率泵浦的条件下,由晶体热效应引起的晶体变形及热致折射率变化可以在一定程度上抑制晶体的寄生振荡.不管振荡器输出光是直线通过放大器还是在放大器晶体表面反射一次通过晶体,均能得到2倍的单程放大系数.     

二极管侧面泵浦固体激光器热效应研究

文中对大功率二极管侧面泵浦固体激光器的热效应进行了分析,并对灯泵浦固定激光器与二极管固体激光器的热效应进行比较,在实验中得出了大功率二极管侧面泵浦固定激光器热效应的经验公式。     

固体激光器热效应引起像差的研究

利用哈特曼波前探测器测量固体激光器中由热效应引起的像差,通过与理论计算得到的像差进行比较,修正理论计算中的不足。在热效应分析的基础上,计算固体激光器中由热效应引起的动态畸变,并以像差的形式表示,像差形式只包括均匀相移和纵向离焦,其他像差形式为零。对固体激光器像差的测量结果进行分析,得出实验中测得的固体激光器中由热效应引起的动态热畸变,并利用三维相位畸变显示动态热畸变,给出动态热畸变的像差形式,其中主要的像差为纵向离焦。     

晶体热效应对激光二极管抽运调Q固体激光器转换效率的影响

研究了在考虑晶体热效应的情况下,如何最优化设计激光二极管(LD)端面抽运的固体激光器。综合考虑抽运光束分布、抽运功率、谐振腔结构以及激光介质的热效应对激光器转换效率的影响,给出设计激光器的一套仿真计算算法。结果表明,热致衍射损耗与抽运光半径、抽运功率、腔长、振荡光半径以及晶体材料有关,与输出镜透射率以及重复频率无关。在考虑热致衍射损耗的情况下,当抽运功率一定时,最佳的抽运光参数和谐振腔参数能使Nd:YAG的转换效率最大。     

热效应对6轴Nd＋cr^Nd YAP连续激光器输出的影响

本文在以前工作的基础上分析了6轴YAP连续激光器中热效应对激光横向场分布、输出偏振方向、波长以及输出功率的影响。     

LD端面泵浦固体激光器模匹配的研究

本文给出了考虑热透镜效应后大功率光纤耦合输出端面泵浦的固体激光器的最佳模匹配模型。通过计算腔内任一振荡光线与中心轴振荡光线的光程差分布，得到了热透镜效应引起的衍射损耗，由此得到泵浦功率一不定期的情况下，泵浦光斑与腔内振荡光束的最佳模匹配系数。实验中采用泵浦功率为20W的半导体激光器泵浦Nd:YAG激光器，光纤芯径400微米，得到最佳配合系数为0.85。实验结果与数值计算结果相符合。     

热透镜效应对固体激光器输出影响研究

对含热透镜的固体激光器谐振腔进行理论分析,得到等效谐振腔的G参数,分析讨论G参数随泵浦功率的变化,给出了不同腔型输出功率的变化情况.采用TmYAP激光器作为研究对象,由实验验让了不同腔型激光输出功率的变化,得出对平平腔固体激光器而言,短腔适合高功率输出的结论.     

用于泵浦固体激光器的激光二极管线阵的输出特性

从实验上测量了激光二极管线阵的输出特性,研究了温度、电流对输出功率、光谱特性,以及偏振特性的影响,为设计全固态激光器提供有益的参考。     

热畸变对单板条热容激光器输出的影响

开展了激光二极管(LD)抽运的全固态热容激光器的理论与实验研究,数值模拟了在热容工作条件下侧面抽运的Nd∶YAG板条激光器的热透镜效应,分析了热透镜效应对激光输出的影响,并进行了相应的实验论证。实验中采用的晶体尺寸为57mm×40mm×4mm,激光二极管阵列的抽运峰值功率为12kW,重复频率为1kHz,占空比为20%,为了获得较高的增益,将抽运光通过光学系统进行聚焦,抽运光在晶体侧面的光斑大小为15mm×57mm.实验中观察了1s内的脉冲能量输出的波动情况,在开始工作的时候单脉冲能量输出为1J,在1s后单脉冲能量输出下降到开始的50%。     

全固态激光器14 kHz Q脉冲实验研究

在激光二极管抽运固体激光器(DPSSL)中设计一种由无刷电机驱动,采用棱镜作为旋转反射镜的转镜Q开关。设计了20只棱镜的转盘,获得重复频率14.3 kHz的激光脉冲,实现了千赫兹高重复频率大功率关断能力的Q开关技术。在逐步提高转镜转速来缩短Q开关时间的实验中,激光脉冲序列相应递减,当棱镜转镜转速为4.3×104r/min时,获得脉宽89 ns,重复频率14.3 kHz的1064 nm高重复频率脉冲输出。当输入功率为795 W时,获得平均功率100 W脉冲输出,电-光转换效率为12.5%,峰值功率达到78.3 kW。实验结果说明,棱镜转镜Q开关是实现全固态激光器千赫兹Q脉冲输出的可行技术途径之一。     

固体脉冲激光器输出能量的普遍表达式

通过合理简化固体脉冲激光器的速率方程,得到了其输出能量的解析表达式。该表达式适用于光泵脉冲宽度与激活介质上能级寿命比值为值的情况。     

稳腔固体激光器运转时热透镜焦距的测量

给出一测量激光二极管 (LD)端面抽运固体激光器稳态运转时腔内激活介质热透镜焦距的简便方法。采用混合模类高斯光束描述激光器输出镜后的光场分布 ,通过一狭缝在不同位置横向扫描光场来测得光束的光斑尺寸和描述光束的质量因子M2 ,根据混合模类高斯光束传播规律推导出光束的束腰及在相同激光器参数下对应的基模高斯光束束腰的大小 ,由此利用稳定谐振腔标准传输矩阵理论可得到相应的激光介质的热透镜焦距。基于上述测量原理 ,对LD端面抽运Nd∶YVO4 固体激光器热透镜焦距进行了测量 ,实验结果和理论分析相符。     

带变反射率耦合输出镜的连续高功率Nd：YAG激光器的研究

分析了具有变反射率耦合输出镜（ＶＲＭ）的热透镜谐振腔的光束传输特征，研究了ＶＲＭ的耦合输出及对高功率固体激光光束的选模作用，实验结果验证了理论分析并得到连续波１８０Ｗ，光束参数乘积（远场发散角半角×近场光束半径）为６．２５ｍｍ·ｍｒａｄ的高亮度激光输出。     

色散对被动锁模飞秒固体激光器输出脉冲的影响

文中采用饱和吸收体的快饱和模型,使用分步傅利叶方法对描述固体激光器的Haus 主方程进行了数值求解,讨论了色散和自相位调制对脉冲形成的影响。当激光器达到稳定状态时,输出脉冲近似为变换极限的双曲正割脉冲,时间带宽积在0. 315附近。计算结果表明,随着群时延色散绝对值的降低,输出脉宽近线性减小,此数值结论与已有实验结果定性一致。     

自锁模固体激光器自启动理论研究

利用被动锁模激光器的锁模原理 ,结合自锁模固体激光器中等效快可饱和吸收体的物理特性 ,建立了自锁模动力学方程和控制自锁模激光器运转特性的速率方程组。对速率方程组线性化处理 ,导出自锁模激光器启动条件 ,并将克尔透镜锁模固体激光器自锁模启动条件直接与自锁模启动因子联系起来。所得结论与实验结果有很好的一致性。