LD端面泵浦Nd∶YAG激光器中的热透镜焦距

采用热透镜焦距的理论计算与实验测量相比较的研究方法，得到一种端泵固体激光器出激光时的在线测量方法.通过建立热透镜等效腔模型以及腔型分析求解得出腔内光束束腰半径,用刀口法测出DPL腔外的远场发散角,根据发散角与透镜变换前后的束腰关系，得出LD端面泵浦Nd∶YAG激光器中的热透镜焦距.结果表明,通过上述方法所得结果与理论计算的热透镜焦距吻合,证实此方法准确、可行.     

大功率激光单模光纤远距离传输的注入光纤光功率限值分析

对于大功率激光单模光纤远距离传输, 采用传统的受激拉曼散射(SRS)阈值作为注入光纤激光功率值取值过大。本文对单模光纤远距离传输过程中泵浦光和拉曼斯托克斯光(Stokes)光功率随注入光纤激光功率的变化进行仿真与理论分析。根据光纤中SRS产生的机理, 提出以拉曼Stokes光在单模光纤中传输的光功率变化曲线曲率极大值点对应的注入激光功率为限值, 对注入单模光纤光功率限值随着光纤长度变化进行仿真, 通过曲线拟合得出注入单模光纤激光功率限值公式, 并搭建实验系统进行验证。结果表明, 提出的注入单模光纤激光功率限值适用于大功率激光远距离单模光纤传输。     

被动调Q激光器输出波动因素的实验研究

对Cr：YAG被动调QNd：YAG激光器进行了实验研究。着重研究了抽运功率、腔长、输出镜透过率以及晶体问距等因素对于激光输出脉冲序列的重复率、脉冲宽度以及峰值功率不稳定性的影响。实验结果表明,抽运功率是影响输出稳定性的最大因素,增大抽运功率加剧输出的波动,增加腔长减小输出的波动;同时存在一个最佳的输出镜透过率,可以使输出脉冲序列最稳定。在此基础上,依据被动调Q的原理,对实验现象产生的原因做了理论分析。分析结果对被动调Q激光器的设计有一定的指导意义。     

声光调Q DPL脉冲宽度空间分布的研究

研究了在声光调Q二极管泵浦固体激光器（DPL）中,光斑不同部位的脉冲宽度的空间分布.由多模振荡引起脉冲宽度在空间分布的不均匀,导致脉冲宽度的展宽.以声光调Q DPL为例进行分析,通过数值计算,得出了在一定的泵浦速率和重复率下,TEM00模与TEM01模两种模式的脉冲建立时间及脉冲宽度的空间分布与上能级反转粒子数的关系.由计算结果得出：若调节二极管泵浦固体激光器中抽运光的空间分布能够使TEM00模和TEM01模在脉宽接近时同时起振,对低阶模和高阶模进行模式合成,从而减小由于多模振荡引起的脉冲宽度的展宽.该结果有助于调Q DPL的脉宽压缩和模式合成.     

声光调Q DPL中衍射效率对激光输出特性的影响

对二极管泵浦固体激光器（DPL）声光调Q过程进行分析,得出了在一定的泵浦速率和重复率下,衍射效率对输出特性的影响。以四能级系统为例,通过对速率方程的数值求解,得到衍射效率与峰值功率、单脉冲能量、脉冲宽度、平均功率等主要输出参数的关系;得出衍射效率与泵浦速率和重复率相匹配时,才能充分利用上能级反转粒子数,而刚好满足匹配条件的衍射效率是可取到的最小值。实验结果与理论分析一致。     

离轴抽运对模式增益和光束质量的影响

在激光二极管端面抽运固体激光器中,抽运光轴线与几何腔轴之间存在一定的偏离,使基模振荡光轴线相对几何腔轴也有一定的偏离,影响激光器性能.引入偏离因子来描述抽运光轴线的偏离量和抽运功率对振荡光偏离量的影响,对模式增益和光束质量随偏离因子的变化规律做了理论分析和模拟,并以光纤耦合半导体激光器端面抽运Nd:YAG固体激光器进行了相应实验.理论与实验结果表明:在抽运功率一定时,抽运光的偏离量越小,偏离因子越小,则低阶模模式增益越大,在模式竞争中占据优势,输出激光的光束质量越好.因此,要获得高增益和光束质量较好的低阶模输出,除保证恰当的谐振腔结构外,控制抽运光的形状和偏离量也是一个重要的手段.     

DPL的声光Q开关衍射特性

利用声光Q开关中衍射效率最大的位置调Q可以发挥其最大性能的特点．研究声光Q开关晶体中超声场的空间分布．得到了晶体中衍射效率的空间分布．从而确定了衍射效率最大的位置．并在实验中得到了与理论分析一致的结果。该结果对大功率激光二极管泵浦调Q固体激光器中Q开关的调节具有实际意义。     

高功率固体激光器增益非均匀分布引起的效能亏损效应研究

激光晶体由于吸收了一部分泵浦光能量，产生的热量引起晶体内温度不均匀分布，使晶体内的折射率产生不均匀分布，对振荡光产生相应的相位调制，引起振荡光光场再分布，进而导致振荡光模式发生变化。谐振腔具有滤波作用，谐振腔会过滤掉振荡光中与谐振腔不匹配的模式，引起损耗，用MATLAB模拟晶体内温度场分布，通过计算谐振腔内基模的热致损耗及低阶模转换到高阶模的比例，并研究谐振腔中各阶模式的转换问题，为抑制高阶模并减小损耗提供理论依据。     

被动调QDPL激光器预抽运技术的参数研究

如何改善被动调QDPL激光器的输出不稳定性一直是研究的重点。通过对预抽运技术的理论研究,对预抽运技术进行了数值分析,得出了相应的图表。研究表明,抽运光的脉冲部分及其占空比对于输出脉冲波动的影响存在最佳值;抽运光的直流部分和抽运频率对于输出效果影响较大。将预抽运和连续抽运加以比较,发现预抽运技术可用于在被动调Q中稳定输出脉冲。     

DPL中激光二极管噪声的传递特性研究

测量了几种激光二极管的噪声，并且理论分析了这种噪声向激光二极管泵浦固体激光器中传递的规律。发现低频噪声以相同的相对大小进行传递；而高频噪声则会被抑制；噪声频率接近弛豫振荡频率时，会被明显放大；等于弛豫振荡频率时会引起弛豫共振。