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相似文献
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1.
阐述了一种激光二极管叠阵以zigzag方式侧面泵浦多边形Nd∶YAG薄片放大器的模拟研究,建模对Nd∶YAG晶体内泵浦光的吸收情况进行了深入的数值模拟与分析,研究了晶体的Nd~(3+)掺杂浓度对泵浦光分布均匀性的影响。研究表明,采用多个方向泵浦和zigzag泵浦方式易于实现介质内泵浦光的均匀分布,在晶体的Nd~(3+)离子掺杂浓度为0.25at.%时,仿真得到的泵浦光吸收分布为平顶型,分布的均匀性均为0.0505。对侧面泵浦多边形薄片激光放大器的进一步研究提供了参考。  相似文献   

2.
阐述了一种激光二极管叠阵以zigzag方式侧面泵浦多边形Nd∶YAG薄片放大器的模拟研究,建模对Nd∶YAG晶体内泵浦光的吸收情况进行了深入的数值模拟与分析,研究了晶体的Nd^(3+)掺杂浓度对泵浦光分布均匀性的影响。研究表明,采用多个方向泵浦和zigzag泵浦方式易于实现介质内泵浦光的均匀分布,在晶体的Nd^(3+)离子掺杂浓度为0.25at.%时,仿真得到的泵浦光吸收分布为平顶型,分布的均匀性均为0.0505。对侧面泵浦多边形薄片激光放大器的进一步研究提供了参考。  相似文献   

3.
二极管侧面泵浦薄片激光器泵浦均匀性分析   总被引:7,自引:1,他引:6  
 建立了二极管侧面泵浦复合薄片激光介质Nd:YAG/YAG的数值模型:二极管阵列的快轴垂直于薄片激光介质表面的排布,二极管对称排列在增益介质的周围,从侧面进行泵浦,通过微柱透镜对二极管的快轴进行准直。模拟并实验研究了激光二极管慢轴方向的远场分布特性,结果发现在近距离时激光二极管慢轴方向上的远场分布近似为高斯分布。对于二极管参量,研究发现泵浦二极管越多,增益介质内泵浦光分布就越理想;增益介质吸收系数越小,泵浦的均匀性就越好,但总的吸收效率下降;二极管与工作物质的距离越近,工作物质靠近中心的区域对泵浦光的吸收就越多,但泵浦的均匀性就越差。选用增益介质为Nd:YAG/YAG的复合薄片介质,当掺杂原子分数以及增益介质的吸收系数不同时,发现0.6%掺杂的增益介质(吸收系数为0.24 cm-1)的泵浦均匀性比1%掺杂(吸收系数为0.51 mm-1))有明显改善,实验结果与模拟结果一致。  相似文献   

4.
介绍了一种激光二极管叠阵(LDA)侧面Zigzag泵浦多边形薄片激光放大器构型,采用三维光线追迹方法进行了详细的模拟仿真,优化设计了此放大器系统的泵浦耦合结构,主要研究了多边形增益介质的掺杂离子浓度与侧面切角对介质内部泵浦光分布的影响。在晶体厚度1.5 mm、端面口径16 mm的条件下,侧面切角在35°~65°,Nd3+掺杂浓度为0.20 at.%~0.30 at.%时,模拟仿真中Nd:YAG多边形薄片对泵浦光的吸收分布较均匀,泵浦光分布均匀性均优于0.1,同时在实验中得到了平顶的荧光分布和增益分布。介质内储能的均匀平顶分布有利于实现高功率高光束质量的激光输出,为侧面Zigzag泵浦多边形薄片激光器系统的设计与进一步实验提供了重要参考。  相似文献   

5.
LDA侧面泵浦固体激光器泵浦结构参数优化   总被引:1,自引:0,他引:1  
为LDA侧面泵浦Nd∶YAG棒状固体激光器的优化设计、参数选取及后续试验提供了理论依据和参考,建立了环形侧面泵浦棒状介质泵浦光场分布数值计算模型,研究了LDA侧面泵浦固体Nd∶YAG激光器泵浦光场的分布特点。模拟分析了LDA的bar间距、玻璃管厚度、激光晶体半径等几个主要泵浦结构参数对泵浦光场分布的影响。通过对不同泵浦参数下泵浦光分布特性的数值计算,优化了LDA侧面泵浦固体激光器的泵浦结构参数,优化后的仿真结果表明:在泵浦距离为2 mm条件下,晶体直径为4 mm,玻璃管套筒厚度为1 mm,冷却水层厚度为1 mm时,泵浦光在晶体中心处强度相对值为40.8%,在晶体轴心附近分布比较均匀,且均匀分布区域相对较大。  相似文献   

6.
刘全喜  钟鸣 《发光学报》2010,31(6):888-893
建立了激光二极管阵列(LDA)环绕侧面泵浦复合薄片激光器的数值模型,LDA的快轴垂直于薄片表面并被压缩。依据LDA的输出光束特性,考虑到介质与空气的对流热交换和材料热导率的温度相关性,根据经典热传导方程,运用有限单元法,得出了薄片内的泵浦光和温度分布。分析了LDA个数、泵浦距离、吸收系数和光束发散角对薄片内泵浦光分布和吸收效率的影响规律,讨论了温度与泵浦功率、换热系数、冷却液温度和时间的变化规律,所得的有关规律与相关实验相符合。计算结果可为LDA泵浦固体激光器的结构优化设计和实验研究提供理论参考。  相似文献   

7.
李耀  李阳  王超 《中国光学》2018,11(2):206-211
为了研究LD面阵侧面泵浦Nd∶YAG晶体吸收光场的均匀性,本文提出了一种新的求解泵浦光路径的计算方法。首先建立了适用于不同泵浦结构的激光二极管多侧面泵浦全固态激光器的晶体吸收光场分布模型;然后模拟并分析了单向面阵泵浦结构各参量:bar条个数、bar条间隔、bar面倾斜程度对面阵泵浦晶体吸收光场均匀性及泵浦效率的影响。本文研究为LD侧面泵浦全固态激光器的设计和研究提供理论基础。  相似文献   

8.
设计了一套紧凑型高温激光二极管阵列端面泵浦电光调Q Nd∶YAG激光器。为使激光器整体结构紧凑,以高温激光二极管阵列作为泵源以有效地降低Nd∶YAG激光器散热压力。利用Ansys软件对高温激光二极管阵列工作时的温度场进行模拟。使用基于K9玻璃材质的导光锥将泵浦光耦合进Nd∶YAG晶体内。利用Traceproc软件模拟了导光锥前后端面的光场分布。采用5mm×5mm×40mm、掺杂浓度为1.0at。%的Nd∶YAG晶体作为增益介质,利用Ansys软件对200μs,250μs泵浦脉宽条件下的晶体内部温度场分布进行模拟并计算了激光器工作时的热透镜焦距。结果表明,本文设计的紧凑型激光器可以实现稳定的脉冲激光输出。在重复频率20Hz,泵浦源电压脉冲宽度250μs、300μs条件下,获得了单脉冲能量44.1mJ和50.2mJ的单脉冲输出,对应脉冲宽度分别为18.3ns和21.3ns,斜效率为12.35%和12.24%.  相似文献   

9.
Cu:KNSBN晶体自泵浦与互泵浦相位共轭共存特性的实验研究   总被引:10,自引:3,他引:7  
许海平  赵卫等 《光子学报》2002,31(5):588-591
利用Cu:KNSBN晶体,研究了在两束泵浦光对称入射的条件下,自泵浦与互泵浦相位共轭共存时相互竞争和相互影响的特性,以及共存时的相位共轭特性与两束泵浦光的入射位置、入射夹角和泵浦比之间的关系,并对自泵浦相位共轭反射率和两束泵浦光共同存在条件下的自泵浦相位共轭反射率进行了比较.  相似文献   

10.
利用Cu∶KNSBN晶体,研究了在两束泵浦光对称入射的条件下,自泵浦与互泵浦相位共轭共存时相互竞争和相互影响的特性,以及共存时的相位共轭特性与两束泵浦光的入射位置、入射夹角和泵浦比之间的关系,并对自泵浦相位共轭反射率和两束泵浦光共同存在条件下的自泵浦相位共轭反射率进行了比较.  相似文献   

11.
In laser ultrasonics, when focusing strongly the pump beam, a three-dimensional (3D) diffracted acoustic field can be generated. Considering weakly absorbing materials, the 3D interaction of this elastic perturbation with the optical detection beam must be taken into account. A semi-analytical model is proposed to describe such phenomena in reflectometric measurements. Once the acoustooptic interaction has been partially linearized, the resulting inhomogeneous differential system is solved using the matricant method. Good agreement is found comparing the calculated results with the experimental data in an aluminum film.  相似文献   

12.
采用数值计算的方法,对脉冲激光二极管三向侧面抽运固体激光器中,激光晶体的温度场时变分布进行了计算. 分析了三向侧面抽运情况下晶体内光强分布,在此基础上,采用有限元法,以脉冲激光二极管侧面抽运Nd∶YAG激光器为例,对单脉冲过程中晶体温度分布及其影响因素进行分析. 结果表明,晶体升温过程受到抽运条件以及散热条件的影响,但是主要受到抽运条件即抽运光强度和光束半径的影响,降温过程受到晶体热物性参数和晶体半径以及散热条件的影响. 当晶体温度达到周期性分布后,由于晶体径向温度梯度的周期性变化,引起通过晶体的平面光波的中心和边缘光线相对光程差也随时间作周期性变化. 关键词: 激光二极管侧面抽运固体激光器 热效应 有限元法 时变过程  相似文献   

13.
A variant of the Hänsch–Couillaud technique for locking the pump laser frequency to a cavity-enhanced optical frequency doubler is presented. In contrast to the original scheme in which the pump laser light reflected by the enhancement cavity is monitored, the error signal for locking is obtained by polarization analysis of the light transmitted by the cavity. The cavity serves as a spectral and spatial filter for the pump beam, making the transmission-mode locking method particularly useful if the beam quality is poor. Experimental validation of the method is demonstrated by generating more than 190 mW of stable 461 nm light from a cavity-enhanced frequency doubler that is pumped by a diode laser system.  相似文献   

14.
李腾飞  钟哲强  张彬 《物理学报》2018,67(17):174206-174206
提出了利用光克尔效应实现激光束波前动态调控,进而实现焦斑超快束匀滑(ps量级)的方案,其原理是利用抽运光动态改变光克尔介质的折射率分布,以对透射主激光束附加时空耦合的动态波前,进而使激光束在靶面的焦斑散斑产生更加快速、多样的变化,最终实现焦斑的超快束匀滑.当抽运光时间波形为高斯脉冲序列,且以小角度倾斜入射至光克尔介质时,由于抽运光和光克尔介质对主激光附加随时间横向移动的周期性球面相位,且球面相位的幅值随时间不断变化,因而可以同步实现激光束焦面散斑的横向和径向超快速扫动,从而更为有效地改善靶面辐照均匀性.  相似文献   

15.
延凤平  刘鹏  陶沛琳  李琦  彭万敬  冯亭  谭思宇 《物理学报》2012,61(16):164203-164203
建立了复折射率纤芯结合有限差分束传播法的双包 层稀土掺杂光纤抽运吸收效率数值模型,利用该模型对几种常 用内包层外边界结构下双包层稀土掺杂光纤的抽运吸收系数进 行了详细的分析,得出相应双包层光纤的抽运吸收特性. 分析结果对双包层稀土掺杂光纤的优化设计具有重要的指导意义.  相似文献   

16.
We report a singly resonant optical parametric oscillator (SRO) based on a ZnGeP(2) crystal directly pumped by a lamp-pumped Q-switched CrTmHo:YAG laser. The IR was tunable from 4.7 to 7.8 microm via crystal angle tuning. A maximum optical to optical efficiency of 56% was obtained from the pump (2.09 microm) to total IR at a pump energy of 6.5 mJ. The corresponding idler energy was 1.45 mJ. The SRO was measured to have a slope efficiency of 64% and a threshold of 1 mJ. The spatial beam quality of the idler, characterized by the M(2) parameter, was 1.38 when the SRO was pumped at 2.5 times threshold. These results show that ZnGeP(2) optical parametric oscillators directly pumped by a CrTmHo:YAG laser can be operated efficiently, while maintaining good IR beam quality.  相似文献   

17.
牟冰  崔廷伟  曹文熙  秦平  郑荣儿  张杰 《光学学报》2012,32(2):201001-16
赤潮爆发时水体叶绿素a质量浓度升高,引起浮游植物吸收系数、光束总吸收系数等水体固有光学性质(IOP)的变化,并导致水体表观光学性质(AOP)的改变。海洋光学浮标可实现水体表观光学性质的定点连续时间序列观测,基于此发展相应的模型方法有望实现赤潮生消全过程的监测。利用一次赤潮生消过程的海洋光学浮标数据,发展了一种赤潮半分析监测方法。该方法首先由光学浮标数据得到的水体光谱漫衰减系数Kd(λ)和遥感反射率rrs(λ),结合经验确定的水下光场平均余弦进行水体光束总吸收系数a(λ)的半分析估算,然后再半分析反演浮游植物吸收系数aph(λ)和叶绿素a质量浓度。经检验,该方法估算a(675),aph(675)和叶绿素a质量浓度的中值相对误差分别为8.6%,34.9%和38.9%。将本方法与半分析方法(QAA)和统计回归方法进行了对比分析,本方法的优势在于反演精度较高,所采用的经验参数大都源自辐射传输理论计算、不依赖于浮标数据且对反演结果的影响有限。  相似文献   

18.
Efficient quasi-three-level laser operation requires the generation of the highest possible pump rate from a given pump source. We derive the fundamental scaling laws for the pump rate and we extract optimization criteria for pump concepts from these laws. The analysis is then applied to the thin-disk laser. Based on the results, a novel pump concept for thin-disk lasers is proposed, which allows for several tens of pump beam passes and reduces the optical complexity of conventional pump concepts. Furthermore, the beam quality of the pump source is preserved almost completely, facilitating the highest possible pump rate.  相似文献   

19.
This paper presents an experimental study and theoretical analysis on the effect of pump power on the divergence, pointing, line-width and wavelength stability of a narrow line-width, high repetition rate dye laser oscillator. The dye laser oscillator, based on the hybrid multiple-prism grazing-incidence grating cavity, was pumped by copper vapor laser (CVL). The dye laser mode characteristics were studied at CVL average pump powers of 2, 4 and 8 W. The single pulse dye laser divergence/pointing stability was studied by far-field intensity distributions. The line-width and wavelength stability were studied using a high resolution wave-meter. The experimental results were theoretically analyzed in terms of dye laser mode structure drift induced by beam pointing instability, beam divergence and thermally induced optical path length fluctuation. A comprehensive theoretical treatment on pointing stability of dye laser beam and its influence in the dye laser wavelength stability is presented. The theoretical and experimental trends were found to be in good agreement.  相似文献   

20.
In this paper, frequency-doubled Nd:YAG laser's phase conjugation has been investigated experimentally using resonant degenerate four-wave mixing (DFWM). The iodine solution was used as resonant medium. In this way, the energy of the DFWM phase conjugation beam arrived at 43μJ/pulse while the total pump beam's energy reached 8mJ/pulse. The relation between the pulse energy of the DFWM phase conjugation beam and that of the pump beam was investigated. We also measured the optical field distributions of pump beam and DFWM phase conjugation beam, from which it can be noticed that the DFWM phase conjugation can improve the laser beam quality. At the same time, we observed the influence of the pump beam's disturbance on the DFWM signal.  相似文献   

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