一、大功率激光二极管端面抽运的Nd∶YVO_4激光器（论文文献综述）
冉子涵[1]（2021）在《LD泵浦的高重频窄脉宽三波长激光器技术研究》文中研究表明高重频窄脉宽三波长激光器是激光雷达系统的核心探测光源,广泛应用于大气探测、海洋探测、陆地探测、激光测距等诸多领域。本课题利用LD端面脉冲泵浦Nd:YAG,结合电光调Q技术获得高重频窄脉宽基频光输出,通过腔外倍频与和频方式获得三波长激光分束输出。通过优化激光器三波长输出单脉冲能量和脉冲宽度等各项参数指标,设计研制出一台效率高、结构紧凑、波长切换灵活的激光器。该激光器的设计研制对促进激光器的实用化和国产化起到了重要的作用。本文围绕LD泵浦高重频窄脉宽三波长激光器进行了理论仿真和实验研究,主要工作概括如下:首先,本文以LD泵浦全固态激光器和非线性频率变换技术为研究背景,详细介绍了高重频激光器和全固态紫外激光器的国内外发展历程和研究现状,分析得出本激光器设计采用电光调Q方式结合腔外倍频与和频变换技术实现高重频窄脉宽三波长激光输出的激光器总体设计方案。其次,对比不同泵浦方式的优缺点和常用增益介质的特性,根据本激光器设计指标选择端面脉冲泵浦方式,确定Nd:YAG为激光器增益介质,进行宽温度适应性激光器设计;研究激光晶体的热透镜效应,进行稳定谐振腔设计;建立电光调Q速率方程组并仿真激光动力学过程;对输出镜最佳透过率进行理论仿真。然后,选择倍频晶体与和频晶体均为LBO,并对其相位匹配角进行仿真计算,进行相位匹配设计;研究注入激光峰值功率密度、非线性晶体长度、相位失配量等因素对非线性转换效率的影响并进行仿真分析;研究倍频转换效率对和频转换效率的影响,为实现激光器三波长单脉冲能量均满足设计指标指出了优化方向。最后,以上述理论分析、数值模拟计算为基础,开展LD泵浦高重频窄脉宽三波长激光器的实验研究。LD端面脉冲泵浦Nd:YAG,电光开关为KD*P,输出镜透过率为70%,平平直腔结构紧凑,腔长为145mm。腔外倍频与和频,倍频晶体与和频晶体均为LBO晶体。采用三片分色镜将三波长激光分束输出,该激光器可灵活切换波长。在泵浦24W,重复频率1k Hz条件下,获得三波长激光单脉冲能量分别为1.18m J@1064nm,1.06m J@532nm,0.73m J@355nm;脉冲宽度分别为3.83ns@1064nm,3.42ns@532nm,3.02ns@355nm;光束质量因子分别为Mx2=1.703、My2=1.750@1064nm,Mx2=1.506、My2=1.365@532nm,Mx2=1.514、My2=1.389@355nm;1064nm输出功率短期不稳定性为0.39%,532nm输出功率短期不稳定性为1.21%,355nm输出功率短期不稳定性为1.62%。
张勋[2]（2021）在《基于超高斯泵浦光束的固体激光器运转模式研究》文中进行了进一步梳理长久以来,全固态激光器在激光领域备受青睐,其中1.34 μm激光光源在光纤通讯、激光医学、量子信息、大气污染监测等领域都发挥着重要的作用。伴随着激光器诞生开始,其工作效率和光束质量的优化就成为研究的重点。影响激光器工作效率的因素有许多方面,如泵浦方式的选择,谐振腔设计,温度控制等。本文选择从泵浦源抽运模型,能级速率方程和热效应等方面来研究固体激光器运转特性,主要内容如下:1)将泵浦光高斯分布模型变换为超高斯分布模型,在推导Nd:GdVO4晶体四能级速率方程中,加入上转换过程对激光上能级反转粒子数的影响,包括能量传输上转换（ETU）和激发态吸收效应（ESA）。从优化后的速率方程可推出在激光晶体正常运转条件下,四个不同能级跃迁过程所占泵浦过程的粒子比。数值计算在泵浦光超高斯模型下,粒子比率和泵浦功率的关系,同时,还考虑到模式交叠率和泵浦光光斑半径等因素对四个能级跃迁过程粒子比率的影响,并对泵浦功率和输出功率的隐函数关系做进一步计算。结果显示,基于超高斯分布的泵浦光模型能够在一定程度上增加激光器的输出效率。2)建立晶体热源传递模型,推导透镜焦距和热致衍射损耗表达式,数值计算泵浦功率同热透镜效应的关系。通过对比泵浦光为高斯分布和超高斯分布下不同的热源函数,研究泵浦功率和模式交叠率对热致衍射损耗的影响。从粒子能级跃迁机制出发,理论计算激光器热沉积百分比。最终得出,采用超高斯分布的泵浦光模型能够比较好的优化激光器的热效应。3)选择CCD作为实验探测器,设计泵浦光斑强度分布测试方案,测量不同光泵浦功率下的光斑强度分布,采用超高斯函数对测试数据做拟合处理,结果表明,在光泵浦功率为10 W以下时,抽运光强度分布同高斯分布比较贴合,在光泵浦功率为10 W到50 W时,泵浦光强度分布逐渐符合于m=2的超高斯分布。接着,采用等效热电阻代替激光介质,通过测量热电制冷器（TEC）两端电流反推得到发热功率,来进一步测量激光器热沉积百分比,实验测量结果同理论计算结果基本一致。在保证谐振腔稳定性条件下,采用平凹腔腔型结构对激光器输出特性进行实验研究,最终得出,m=2的超高斯分布模型比高斯分布模型更符合激光器输出特性关系。从而验证本文所做工作的合理性。
高志红[3]（2020）在《基于双折射滤波全固态连续单频激光技术的研究》文中研究指明激光干涉由于具有测量精度高、测量范围大等优点,在先进制造业、航空航天、科学研究和军事侦查等领域得到越来越广泛的应用。例如,激光干涉是测量大口径长焦距光学元件面型精度的主要方法,对单频激光器输出功率、功率稳定性、激光相干长度、激光器结构和成本均提出严格要求,现有激光器无法同时满足这些要求。为此,本论文研究探索一种能获得百毫瓦级别输出功率、功率稳定性好、激光线宽窄、结构简单、成本低、输出波长能从可见光到红外的单频激光技术。本文在全面综合分析国内外各种单频技术的优缺点的基础上,确立以双折射滤波获得单频激光为研究的技术路线,提出利用楔形Nd:YVO4激光晶体和波片构成双折射滤波器的方法,克服传统双折射滤波需要额外插入布氏片或偏振片等问题,并开展了一系列基于双折射滤波选频的理论和实验研究,获得几种满足以上要求的激光器设计方案。论文的主要研究内容如下:1、在以激光晶体一个端面作为谐振腔腔镜的驻波腔中,理论研究分析了LD端面泵浦连续激光器中烧孔效应对反转粒子数分布和增益的影响,数值计算了增益介质长度、掺杂浓度、谐振腔长和振荡模频差对激光单纵模运转的影响。分析了不同应用中双折射滤波器的原理,比较了布氏片+波片和偏振片+波片两种双折射滤波方案的透射率曲线,提出了由楔形Nd:YVO4激光晶体和波片构成双折射滤波器的方法。总结了泵浦光和振荡光的模式匹配对激光输出的影响,为后续实验的泵浦耦合系统设计和谐振腔的设计奠定了理论基础。2、设计了基于宽发射面激光二极管（LD）的光束整形系统,以此作为激光器的端面泵浦耦合系统。通过对宽发射面激光二极管光束特性的分析,软件模拟了其远场矩形光斑分布;确定了像散的计算方法;测量了LD输入电流和温度对其输出功率、中心波长、光束的发散角和远场光斑的影响。通过对目前端面耦合系统的分析和总结,设计了两款不同的光束整形系统,仿真计算的聚焦光斑尺寸分别为150μm×170μm和71μm×52μm,实验结果证明,后者更满足模式匹配的要求。3、选用a轴切割的、楔角10°的Nd:YVO4晶体为谐振腔中的选偏元件,通过合理设计能产生相位差的YVO4晶体,在谐振腔中构造了楔形Nd:YVO4/YVO4双折射滤波器。理论推导了该滤波器的滤波损耗,分析YVO4晶体长度和温度对滤波器透射光谱的影响。搭建了LD端面泵浦的楔形Nd:YVO4/YVO4激光实验,研究了不同泵浦功率下,晶体温度对激光输出波长和功率的影响。激光器单纵模运转时,波长调谐温度范围大于15℃,实现了宽温范围激光波长可调谐、最高单频输出功率为762m W的线偏振光输出,斜效率为40%。4、对于自由运转的腔内倍频激光器多纵模振荡,理论研究了线性损耗和非线性损耗对非激活模小信号增益的影响,结果表明,在没有额外选频元件插入时,腔倍频激光器很难实现单纵模运转。但在腔内引入双折射滤波器后,通过数值计算不同纵模获得的增益和滤波损耗,激光器会出现单纵模振荡或频差为FSR双纵模振荡时。实验采用V型谐振腔,利用楔角10°的a轴切割Nd:YVO4激光晶体和KTP倍频晶体在腔内构成了双折射滤波器,研究了KTP晶体长度、光入射到KTP晶体中的角度和KTP晶体温度对腔内基频光谱的影响。通过优化输出镜曲率半径和谐振腔长,设置最佳温度,将单频激光输出功率从120m W提高至290m W,光光转化效率14.5%,激光器单频运转温度范围约为6℃。本文通过研究基于双折射滤波的单频激光技术,在Nd:YVO4激光器中成功地获得了1064nm和532nm的单频激光,这种由楔形Nd:YVO4激光晶体和波片构成的双折射滤波器还可用在1342nm、671nm、914nm等激光器中,为单频激光双折射滤波器构成提供了一种新的方法和思路。
李伯杨[4]（2019）在《LD端面泵浦准三能级激光器激光转换效率优化》文中指出从第一台激光器出现以来,固体激光器的发展也越来越成熟,使用激光二极管端面泵浦的固体激光器也展示出了其独有的优势。而晶体的参数是设计激光器首先要考虑的因素,晶体的长度对激光器的性能及效率有着不可忽视的影响。激光器的晶体长度对准三能级激光器的自吸收损耗、热致衍射损耗及输出功率有着很大的影响。因此,本文在实验室所做研究的基础上,从速率方程出发,理论计算LD端面泵浦固体激光器的晶体长度与自吸收损耗、热致衍射损耗及输出功率的关系,分析晶体长度对其的影响。主要工作如下:首先,选用Nd:GdVO4（掺钕钒酸钆）为本课题所用的激光晶体,对其性质做基本的介绍,分析激光晶体相关参数,建立准三能级系统模型,理论分析了在R1至Z5能级的912 nm的激光跃迁。其次,建立了准三能级激光器的速率方程,并引入能量传输上转换效应,推导出包含输出功率的隐函数表达式,通过数值计算得到晶体长度与输出功率的关系,表明存在最佳晶体长度使得输出功率最大。然后从理论上对自吸收损耗表达式进行推导,表明自吸收损耗与晶体长度成正比关系。然后,对激光晶体的热效应进行了分析,先对热传导方程进行了详细分析,然后主要对热致衍射损耗效应进行了理论推导,并进行数值计算,得出晶体长度与热致衍射损耗的关系。并且在考虑热致衍射损耗效应的情况下,对激光器的输出功率进行理论分析并计算,得到了晶体长度与激光器输出功率的关系。最后,对谐振腔基本理论进行介绍,并通过对比平-平腔与平-凹腔的优缺点,选择了平-凹腔进行912 nm激光器的实验研究,在理论计算的基础上选取不同的晶体长度进行实验研究,得出不同晶体长度时激光器输出功率的大小,通过与理论计算结果对比并分析,得到了激光器的输出功率最高时所对应的晶体长度的大小为6 mm。
屈鹏飞[5]（2017）在《紧凑型高效能固体激光器关键技术研究》文中研究指明二极管抽运全固态激光器（DPSSL）是激光雷达的关键器件,本文对紧凑型高效能端面抽运DPSSL中的若干关键技术进行研究,其主要内容包括四个部分:高抽运功率条件下抽运光与热效应的相互作用分析;激光器光束质量的热效应自洽控制技术研究;端面抽运Nd:YAG激光器中抽运光的宽光谱吸收技术研究;紧凑型高效能端面抽运调Q激光器的设计方案及样机研制。热效应与抽运光的相互作用研究。在大功率固体激光器中,由于抽运光分布和热效应之间存在复杂的相互作用,所以在对热效应的分析中不能采用固定不变的抽运光分布进行计算,否则会带来较大的误差。本文提出一种反复迭代的数值处理方法,充分考虑抽运光和热效应之间的相互作用和相互影响,并对一些典型端面抽运固体激光器的热效应和抽运光分布进行了分析,研究了是否考虑这种相互作用对计算增益介质内部温度场分布所带来影响。论文中,将增益介质对抽运光的吸收长度和估算的热透镜焦距相比较,提出了用于判断热效应和抽运光相互作用强度的影响因子K,根据影响因子K值可以判断在理论分析中是否需要考虑两者的相互作用。对影响因子K的研究表明,当K小于0.1时,抽运光和热效应相互作用对增益介质内部温度场计算所产生的影响可忽略不计。热效应对光束质量的自洽控制技术研究。在固体激光器中,热效应会同时影响抽运光和振荡光的空间分布。我们发现,在端面抽运固体激光器中,通常存在一个抽运功率的区间段,当抽运功率在此区间内,增益介质内部可形成焦距合适的热透镜,该热透镜同时作用于抽运光和基模振荡光,使抽运光分布和基模振荡光分布在增益介质内高度吻合,从而获得较高的激光器基模效率和光束质量。我们将这种现象,称为热效应对激光光束质量的自洽控制现象。实验表明,当抽运功率处在这个区间以外时,由于抽运光与基模振荡光在增益介质内的空间匹配程度变差,激光器的光束质量迅速恶化。基于上述发现,论文提出一种端面抽运固体激光器的光束质量控制方案,对这个特定的抽运光功率区间加以利用,使抽运光与基模振荡光的空间匹配程度达到最佳,以获得好的光束质量。采用该技术,我们在端面抽运Nd:YAG激光器中,当抽运功率处于105w至115w区间时,实现了激光器光束质量因子小于2.3的激光输出。在此区间外,激光器光束质量因子迅速增加到3以上。端面抽运Nd:YAG激光器中抽运光的宽光谱吸收技术。在大功率端面抽运条件下,为了提高激光器的效率,我们提出一种将Nd:YAG与Nd:YVO4晶体组合应用的方案,将具有优良导热性能的Nd:YAG晶体作为对抽运光的前端吸收晶体,其后端放置具有较宽吸收谱的Nd:YVO4晶体,用来吸收由于谱宽不匹配而没有被Nd:YAG晶体吸收的抽运光能量成分。同时两种晶体在1064nm波长处的发射谱相互重叠,其吸收的抽运光能量可以转化成共同波长的振荡激光,由此来提高对抽运光的利用效率。同时,由于Nd:YAG晶体吸收谱线较窄,极易受到抽运源温度波长漂移的影响,导致激光器输出功率出现起伏变化。该方案利用后端Nd:YVO4晶体的宽吸收谱特性,对未被吸收的抽运光能量进行补充吸收。当抽运源出现波长漂移时,两种晶体通过互补吸收的方式,使激光器吸收效率和输出功率保持稳定,从而降低抽运源温度波长漂移对激光器产生的影响。紧凑型高效能端面抽运调Q激光器的研制。利用模块化设计方式,采用局部均匀化抽运技术、输出镜的硬调节技术以及双向声光衍射技术等工程技术方案,并结合基于热效应的光束质量自洽控制技术以及端面抽运Nd:YAG激光器中抽运光的宽光谱吸收技术,研制出紧凑型高效能端面抽运DPSSL激光器样机。研究了激光器各项参数的测试方法,并对所研制的激光器样机进行了测试。该样机测试结果满足高重复频率（≥10kHz）,窄脉冲宽度（3.6ns）,高峰值功率（1.1MW）,高光束质量（M2=3.9）,紧凑体积小（80×90×180mm3）,输出功率稳定（功率不稳定度小于1%）,高效率（整机插头效率7.2%,光光转换效率38%）等预期技术指标。该激光器样机在外场实验中,完成了对11.9公里远目标的稳定距离测量,具备良好应用前景。
赵爽[6]（2010）在《高功率高光束质量全固态板条激光器的研究》文中指出大功率高光束质量的全固态激光器一直是激光界研究的热点之一,在工业、国防、医疗、环境保护和科学研究中有重要的应用。板条激光器,尤其是半导体激光列阵部分端面泵浦混合腔板条激光器（InnoSlab）,由于导热性好,容易得到大功率高光束质量的激光输出。这种结构与传统的板条激光器相比有两个特点：一是部分端面泵浦,即泵浦光被整形成一条光强分布均匀的长方形横截面细线入射至晶体端面,泵浦光不是充满整个晶体,而只是泵浦了晶体的一部分,在晶体中央构成了薄片状的增益层,并与激光模体积有较好的匹配,提高了光-光转换效率；二是采用混合腔,即在增益介质厚度方向上,由于菲涅耳数很小,泵浦光与激光模体积能实现很好的匹配,采用稳腔结构即能输出高光束质量的激光；而在增益介质的宽度方向上,由于菲涅耳数较大,采用离轴共焦非稳腔。这种腔具有很好地选模作用,因此在宽度方向上输出光近似平行光,这样部分端面泵浦混合腔板条激光器在两个方向上都具有近衍射极限的光束质量。本论文采用大功率激光列阵做泵浦源,以板条状Nd:YV04晶体作为激光工作介质,采用稳腔和混合腔结合部分端面泵浦,实现了连续波大功率高光束质量1.06μm和1.3μm激光输出；分别利用声光开关、饱和吸收体Cr4+:YAG作为腔内调制元件,研究了主动和被动调Q脉冲激光的输出特性；利用周期极化钽酸锂（PPLT）晶体作为腔外倍频元件研究了准相位匹配绿光连续运转特性；同时,建立了板条激光器稳腔连续、主动及被动调Q的运转速率方程组。本论文的主要研究工作总结如下：Ⅰ介绍了波导整形耦合系统的特点,从稳态热传导方程出发,研究了掺杂浓度为0.3%的Nd:YVO4晶体内部的温度和热应力分布,计算了晶体端面泵浦区域中心和两端热应力随泵浦功率的变化以及Nd:VYO4晶体所能承受的最大泵浦功率。（第2章）Ⅱ理论上首次建立了板条激光器在稳腔运转情况下连续、声光调Q、以及Cr4+:YAG被动调Q速率方程组。从速率方程组出发,模拟了输出功率、脉宽、单脉冲能量以及峰值功率与泵浦功率的关系,计算了泵浦阈值、斜效率以及最短脉宽,并与实验值进行了比较,二者符合较好。（3.1.2、4.2.2、4.4.1）Ⅲ研究了部分端面泵浦Nd:YVO4板条稳腔的激光特性,在1.06μm和1.3μm波段实现了连续和调Q激光输出。在连续运转模式下,1.06μm波段,得到最高功率22.5 W的激光输出。为了实现倍频晶体形状与基频光模式匹配,首次将PPLT倍频晶体用于板条激光器,腔外倍频得到3.05W的绿光输出；在1.3μm波段,得到最高功率为28.6 W的激光输出；在1.06μm波段声光调Q运转模式下,当重复频率25 kHz时,得到最高平均功率为68 W的脉冲激光输出,脉宽为102 ns,光-光转换效率为40%。首次用声光开关结合部分端面泵浦板条激光介质实现了1.3μm调Q高光束质量激光运转,得到最高平均功率14 W的激光输出,最短脉宽133ns,重复频率10 kHz；采用Cr4+：YAG被动调Q,在1.06μm波段实现了调Q脉冲激光输出,最短脉宽为166 ns,重复率为255 kHz,峰值功率为130 W,最高功率为8.2W。（3.1.1、4.2.、4.4.、5.1、4.5）Ⅳ研究了部分端面泵浦Nd:YVO4板条InnoSlab在1.06μm和1.34μm波段连续波激光特性,实现了高功率、高光束质量的激光输出。在1.06μm波段,采用正支非稳混合腔,获得了74 W的连续激光输出,斜效率和光-光转换效率分别为50%和43.5%,在稳腔方向和非稳腔方向M2因子分别为1.3和1.2。用快速傅立叶变换法对输出激光的光场进行了模拟,光斑形状与我们所测得完全一致；在1.3μm波段,采用正支非稳混合腔,在泵浦功率为122.8W时,得到最高激光输出功率19.9W,在输出功率为19W时,测得在稳腔和非稳腔方向M2因子分别为1.3和1.5；采用负支非稳混合腔,得到激光输出功率为22.4W,斜效率和光-光转换效率分别为23.4%和18.2%,在稳腔和非稳腔方向M2因子分别为1.3和1.2。（3.2、5.2.1）Ⅴ研究了部分端面泵浦Nd:YVO4晶体板条InnoSlab的调Q激光特性,实现了高功率、高光束质量的激光输出。在1.06μm波段,采用正支非稳混合腔声光调Q,在重复频率为50 kHz,得到平均功率61.6 W的脉冲激光输出,最短脉宽18.7ns,光光转换效率为36.2%,斜效率为41.6%,M2因子在稳腔方向为1.3,在非稳腔方向为1.2。首次采用可饱和吸收体Cr4+：YAG被动调Q,得到最大6.2W的脉冲激光输出；在1.3μm波段,采用负支非稳混合腔声光调Q,在重复频率为10 kHz,泵浦功率为170 W时,得到最高调Q脉冲激光的平均功率为21.6 W,单脉冲能量2.16mJ,峰值功率21 kW,最短脉宽103 ns,M2因子在稳腔方向为1.3,在非稳腔方向为1.2。（4.3、4.4.2、5.2.2）本论文的主要创新点：Ⅰ理论上首次建立了板条激光器在稳腔运转情况下连续激光输出、主动和被动调Q激光输出速率方程组。从速率方程组出发,对连续激光输出,模拟了输出功率与泵浦功率的关系,计算了泵浦阈值与斜效率；对主动和被动调Q激光输出,计算了最短脉宽,模拟了单脉冲能量、脉宽以及重复频率与泵浦功率的关系。理论计算与实验结果进行了比较,二者符合较好。Ⅱ首次用声光开关结合部分端面泵浦板条激光介质实现了1.3μm高光束质量调Q激光运转,在稳腔运转模式下,重复频率10 kHz时,得到平均功率为14 W的激光输出,最短脉宽133 ns,单脉冲能量1.4 mJ,峰值功率10.5 kW；在混合腔运转模式下,得到最高调Q脉冲激光的平均功率为21.6 W,单脉冲能量2.16 mJ,峰值功率21 kW,最短脉宽103 ns,M2因子在稳腔方向为1.3,在非稳腔方向为1.2。Ⅲ首次将Cr4+YAG被动调Q用于板条激光器,在1.06 gm波段,实现了调Q脉冲激光输出,在稳腔情况下,得到最短脉宽为166 ns、重复率为255 kHz、峰值功率为130 W、最高平均功率为8.2 W的激光输出；在混合腔情况下,得到最大平均功率6.2W的脉冲激光输出。Ⅳ首次将PPLT倍频晶体用于板条激光器,在1.06μm波段,稳腔连续激光运转腔外倍频,得到3.05W的连续绿光输出。
张玉萍[7]（2007）在《高功率全固态绿光激光器的研究》文中指出全固态激光器（半导体泵浦的固体激光器）具有体积小、重量轻、效率高、光束质量好、稳定性好,维护费用低等优点,随着激光技术的发展,其在工业、军事、医疗和科研等领域中发挥着越来越重要的作用,已成为应用激光器中的主流。高功率全固态绿光激光器因其在激光材料加工、激光彩色显示、激光医疗以及激光同位素分离等领域的重要应用而成为研究的热点。本文的研究工作主要集中在高功率全固态1342nm激光器、1064nm激光器、准连续和连续全固态绿光激光器的理论和实验研究等方面。本文的主要创新点可以归纳如下:1.研究了1342nm二极管激光器单端泵浦Nd:YVO4激光器,在实验中采用弱聚焦耦合系统、使用低掺杂浓度晶体以及合理的腔型设计获得了7.36W稳定的TEM00模1342nm激光输出,光-光转换效率32.8%,功率不稳定度0.3%。此结果在1342nm激光器的功率稳定性方面处于国际领先水平,在端面泵浦1342 nm Nd:YVO4激光器功率水平方面为国内最高。2.从理论上研究了双棒之间距离对稳定性和光束质量的影响,结果显示,在热致双折射补偿腔中,当双棒分别靠近激光器腔镜时可以得到更低的M2值,同时发现,双棒内主平面之间距离应接近热焦距长度之和,这样在补偿热致双折射的同时可以实现高功率无损伤运转。然而,在含90°旋光片的对称平行平面双棒谐振腔中,热致双折射补偿造成法向（fr）和切向（fφ）热焦距长度的轻微不对称,打破了谐振腔的对称性,在稳区中产生一个窄的非稳区。由于这个窄非稳区的存在,当泵浦激光功率上升到此处时激光输出功率会出现波动或下降。因此,有必要消除这个窄的非稳区以得到激光功率随泵浦电功率的稳定线性增长。通过g参数分析,我们发现对称共焦腔结构方法,可以消除稳区中存在的非稳区,我们也研究了该腔结构下双棒之间距离对稳定性和光束质量的影响。3.用传输矩阵法,通过稳区图分析了单棒对称和非对称平行平面腔结构。在分析稳定条件、r偏振和φ偏振模式尺寸的基础上,阐明了不同谐振腔内实现激光稳定运转的条件。又从理论上分析了有热致双折射补偿和无热致双折射补偿双棒串接腔中,r偏振和φ偏振对谐振腔稳定条件的影响,得到了短腔和长腔情况下的稳区最大范围。并从实验上进行了验证,理论与实验相一致。在双棒短腔情况下,获得了482.3W的1064nm激光输出功率,光-光转换效率40.2%。4.通过对介质中耦合波方程的求解,对不同情况下Q开关的衍射效率进行分析,并介绍了几种新型声光Q开关的工作原理。用龙格-库塔法数值求解内腔倍频激光器的声光调Q速率方程,得到内腔倍频激光器中倍频晶体的最佳长度以及倍频晶体最佳长度与泵浦水平和腔内损耗的关系。为声光调Q绿光激光器的研究奠定了基础。5.分别采用50W和150W半导体侧泵模块、进行了单棒和双棒串接声光调Q内腔倍频绿光激光器的研究。用一个50W模块得到31.2W 532nm绿光输出,重复频率7kHz,光-光转换效率17.3%,功率不稳定度小于1%。用两个50W模块双棒串接,得到56W 532nm准连续绿光输出,重复频率9kHz光-光转换效率15.6%,功率不稳定度小于1%。采用单个150W模块进行绿光实验,用KTP内腔倍频得到68.3W的绿光输出;用LBO内腔倍频得到66.6W的绿光输出,后者光-光转换效率18.2%。已经开发出20W和40W绿光激光器产品,整体性能处于国内领先水平。6.进行了高功率连续绿光激光器的实验研究。采用侧面泵浦方式和三镜折叠谐振腔设计,高效KTP晶体作为腔内倍频晶体,用北京国科和武汉三浦的泵浦组件,分别得到20.7和22.7W的连续波绿光激光输出,功率不稳定度在1%左右,能够很好的满足激光彩色显示等领域对高功率连续绿光的要求。据我们所知,此结果在532nm连续绿光输出功率水平方面为国内最高,在采用棒状工作物质的全固态连续绿光激光器中,其输出功率达到国际先进水平。
杨博达[8]（2021）在《多波长LDAs脉冲泵浦Nd:YAG激光器》文中研究表明激光二极管泵浦的Nd:YAG全固态激光器,因其脉冲激光输出能量大、脉宽窄、光束质量好,广泛应用于星载测高、激光雷达、非线性转换等领域。本文对高温LDAs侧面泵浦的Nd:YAG激光器输出特性进行了研究,利用高温LDAs泵浦源的散热压力小的优点,有效缩短制冷系统体积实现了激光器稳定调Q及良好的光束质量输出。对多波长LDAs侧面泵浦的Nd:YAG激光器进行了研究,利用多波长LDAs泵浦源谱线宽的优点,避免了使用温控系统,使得激光器更加小型化、低能耗。首先,通过对比其他掺钕离子的激光晶体,对Nd:YAG晶体的物理和光学性质分析,最终选择Nd:YAG晶体作为激光增益介质。推导了Nd:YAG晶体四能级系统的速率方程。通过主动调Q理论,建立了调Q的速率方程,并对输出功率/能量以及脉冲宽度进行了求解。根据热传导基本公式,计算了Nd:YAG晶体的热效应,并采用Ansys模拟了侧面泵浦Nd:YAG晶体的热量分布情况。然后,研究了高温LDAs侧面脉冲泵浦Nd:YAG激光器的输出特性。通过分析高温工作下的Nd:YAG晶体能级粒子分布规律,提高晶体工作温度有利于增加激光器增益。利用钨铜热沉的高导热特性对泵浦源进行散热,TEC控温使得泵浦源在60±3℃稳定工作。在泵浦电流150A,泵浦电脉宽250μs,重复频率20Hz、1Hz条件下,实现了最大单脉冲能量为230m J、246m J,脉冲宽度为8.4ns、7.8ns的激光输出。采用高温型LDAs泵浦源可以有效降低温控系统的制冷压力,缩小制冷系统体积使得激光器整体更加紧凑,是实现激光器大能量、小型化的可行方案。最后,为扩展激光器工作温度,采用多波长LDAs侧面泵浦Nd:YAG晶体。泵浦源采用4-λ激光二极管,测试了泵浦源在25,35,45,55℃下发射波长,分析了Nd:YAG晶体吸收效率随着温度的变化。在泵浦电脉宽250μs,泵浦电流150A,输出镜透过率70%,重复频率为20Hz、1Hz的条件下,实现了最大单脉冲能量为191m J、198m J,对应脉冲宽度为13.4ns、12.8ns的激光输出。在25～55℃内激光器输出能量先升高后降低,最低输出脉冲能量为179m J。采用多波长LDAs泵浦源可以实现激光器免温控工作,是减小激光器体积、重量、功耗的有效途径,拓宽了激光器宽温度工作的适用性。
冉子涵,赵一鸣,李静,李之通,李祚涵[9]（2021）在《全固态高重频电光调Q激光器研究进展》文中进行了进一步梳理全固态高重频电光调Q激光器因具有高重频、窄脉宽、大能量的优势而广泛应用于激光雷达、激光测距、激光精密加工和光通信等诸多领域。介绍电光调Q元件的发展和增益介质的完善对提高激光器重复频率的影响,短腔法和腔倒空技术的应用对压窄激光器脉冲宽度的作用,双棒串接技术和主振荡功率放大技术的运用对增大激光器单脉冲能量的效果。对全固态电光调Q激光器的主要研究方向和关键技术进行总结,综述全固态电光调Q激光器在提高重复频率、压窄脉冲宽度和增大单脉冲能量三方面的研究进展。
丁伟[10]（2021）在《全固态高重频高偏振MOPA激光器的研究》文中指出高重频、高偏振的1064nm全固态激光器在激光测距、光电对抗、激光精细加工等领域具有广泛应用。传统的全固态固体激光器（DPSSL）在抽运功率增加时,晶体受热效应和退偏效应的影响,导致光束质量因子变差和偏振度下降,限制了激光器的输出功率。主振荡级-功率放大级（MOPA）结构是实现高功率、高重频、高偏振全固态激光输出的有效手段。针对这一问题,本文对全固态高重频高偏振的MOPA激光器展开实验研究。本文分别采用声光调Q和被动调Q Nd:YVO4激光器作为本振级,选择LD端面泵浦Nd:YVO4的方式作为放大级,实现了高重频、高偏振的激光输出。论文综述了高重频高偏振度MOPA结构激光器的国内外研究现状,介绍了高重频高偏振度MOPA结构激光器的相关理论。在主振荡级激光器理论基础上,设计了LD端面泵浦Nd:YVO4激光器为主振荡级结构,在自由运转状态实现了7W高偏振度激光输出,光-光转换效率为38.90%。通过在腔内置入声光调Q器件,在重复频率90k Hz时,实现4.9W高重频高偏振度激光输出,光-光转换效率为27.40%,脉冲宽度89.60ns;在重复频率10k Hz时,激光输出功率2.18W,脉冲宽度最为40.20ns。窄采用Cr4+:YAG被动调Q方法,在初始透过率T为95.57%时,最大输出功率为2.21 W,脉冲宽度为67.60ns,重复频率为144.36k Hz。在初始透过率近似相同情况下,对比研究了单Cr4+:YAG晶体和双Cr4+:YAG晶体串接的被动调Q激光器输出特性,分别获得了9.56k Hz和7.88k Hz重复频率激光输出,脉冲宽度分别为23.60ns和21.80ns。设计了LD端面泵浦Nd:YVO4激光放大器,在7W自由运转状态,通过单级单端LD端面泵浦放大,获得了11.9W的偏振激光输出,放大级能量提取效率为27.44%。在声光调Q重复频率为90k Hz时,通过放大实现了8.9W的偏振激光输出,放大级能量提取效率为16.24%。在被动调Q情况下,研究了单级LD单端泵浦和单级LD双端泵浦放大,功率为2.21W的种子光经过单级单端LD泵浦放大,获得了4.2W的高重频高偏振激光输出,放大级能量提取效率为7.07%。2.21W种子光经过单级双端LD泵浦放大,获得了4.8W的高重频、高偏振激光输出,放大级能量提取效率为6.79%。
二、大功率激光二极管端面抽运的Nd∶YVO_4激光器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大功率激光二极管端面抽运的Nd∶YVO_4激光器（论文提纲范文）
（1）LD泵浦的高重频窄脉宽三波长激光器技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 研究目的和内容 |
| 1.3.1 研究目的和意义 |
| 1.3.2 研究内容及结构安排 |
| 2 LD泵浦全固态激光器理论基础 |
| 2.1 泵浦方式 |
| 2.2 增益介质的选取 |
| 2.3 激光晶体热透镜效应 |
| 2.4 电光调Q技术 |
| 2.5 输出镜最佳耦合透过率 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 非线性光学频率变换理论与技术 |
| 3.1 相位匹配原理 |
| 3.2 倍频理论 |
| 3.3 和频理论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 LD泵浦高重频窄脉宽三波长激光器实验研究 |
| 4.1 1064nm基频光实验研究 |
| 4.2 532nm倍频光实验研究 |
| 4.3 355nm和频光实验研究 |
| 4.4 激光器工程化设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）基于超高斯泵浦光束的固体激光器运转模式研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 全固态激光器的发展 |
| 1.3 课题研究目的及意义 |
| 1.4 1.34μm激光国内外研究现状 |
| 1.5 本论文主要工作 |
| 2 掺钕晶体性质介绍 |
| 2.1 Nd:YAG |
| 2.2 Nd:YVO_4 |
| 2.3 Nd:YLF |
| 2.4 Nd:GdVO_4 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 泵浦光分布对激光器性能的影响 |
| 3.1 四能级系统模型 |
| 3.2 高斯光束 |
| 3.3 超高斯光束 |
| 3.4 ESA和ETU效应 |
| 3.5 包含ESA和ETU的四能级速率方程 |
| 3.6 超高斯抽运模型对激光器性能的影响 |
| 3.6.1 泵浦功率对粒子比率的影响 |
| 3.6.2 泵浦光斑半径对粒子比率的影响 |
| 3.6.3 模式交叠率对粒子比率的影响 |
| 3.6.4 泵浦功率对输出功率的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 激光器热效应分析 |
| 4.1 工作物质温度分布 |
| 4.2 热透镜效应 |
| 4.3 热致衍射损耗 |
| 4.3.1 泵浦光高斯分布 |
| 4.3.2 泵浦光超高斯分布 |
| 4.4 热沉积百分比 |
| 4.5 改善热效应的方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 全固态1342 nm Nd:GdVO_4激光器输出特性的优化 |
| 5.1 泵浦光强度分布测量 |
| 5.1.1 常用测量技术 |
| 5.1.2 测量原理 |
| 5.1.3 实验测量方案 |
| 5.1.4 实验测量 |
| 5.2 谐振腔腔型分析 |
| 5.3 端面泵浦1342 nm Nd:GdVO_4激光器实验研究 |
| 5.3.1 热沉积百分比实验测量 |
| 5.3.2 全固态Nd:GdVO_4激光器输出特性测量 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（3）基于双折射滤波全固态连续单频激光技术的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 全固态单频激光技术总结和研究现状 |
| 1.2.1 微腔法 |
| 1.2.2 短程吸收法 |
| 1.2.3 单向环行腔法 |
| 1.2.4 扭摆模法 |
| 1.2.5 F-P标准具法 |
| 1.2.6 耦合腔法 |
| 1.2.7 体布拉格光栅选频法 |
| 1.2.8 双折射滤波法 |
| 1.3 本论文主要工作 |
| 2 全固态连续激光器和双折射滤波器理论研究 |
| 2.1 空间烧孔效应引起多模振荡的分析 |
| 2.1.1 烧孔效应对反转粒子分布的影响 |
| 2.1.2 烧孔效应对增益的影响 |
| 2.2 自由运转激光器基频光单频运转条件 |
| 2.2.1 激光晶体掺杂浓度和长度对多模阈值的影响 |
| 2.2.2 谐振腔长对多模阈值的影响 |
| 2.3 双折射滤波器的理论研究 |
| 2.3.1 双折射滤波器理论 |
| 2.3.2 两种双折射滤波方案的比较 |
| 2.4 模式匹配分析 |
| 2.4.1 泵浦光优化 |
| 2.4.2 振荡光优化 |
| 2.5 谐振腔分析 |
| 2.5.1 谐振腔的计算方法 |
| 2.5.2 谐振腔中损耗分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 LD端面泵浦耦合系统研究 |
| 3.1 宽发射面激光二极管光束特性分析 |
| 3.1.1 模式分析 |
| 3.1.2 像散特性 |
| 3.1.3 电流温度功率特性 |
| 3.2 LD端面泵浦耦合方法 |
| 3.3 基于圆柱透镜和自聚焦透镜组合的耦合系统 |
| 3.3.1 光束整形原理 |
| 3.3.2 ZEMAX软件仿真与实验验证 |
| 3.4 基于非球面镜和棱镜组合的耦合系统 |
| 3.4.1 光束整形原理 |
| 3.4.2 ZEMAX软件模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于楔形Nd:YVO_4/YVO_4双折射滤波的单频激光研究 |
| 4.1 Nd:YVO_4激光晶体特性 |
| 4.1.1 Nd:YVO_4晶体切割方式 |
| 4.1.2 楔型Nd:YVO_4晶体的选偏分析 |
| 4.2 LD端面泵浦Nd:YVO_4激光器多模阈值实验研究 |
| 4.2.1 实验方案 |
| 4.2.2 实验结果和分析 |
| 4.3 楔形Nd:YVO_4/YVO_4双折射滤波理论分析 |
| 4.3.1 楔形Nd:YVO_4/YVO_4双折射滤波器设计 |
| 4.3.2 滤波损耗分析 |
| 4.4 楔形Nd:YVO_4/YVO_4 单频激光实验研究 |
| 4.4.1 实验装置 |
| 4.4.2 实验结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于楔形Nd:YVO_4/KTP双折射滤波的单频绿光研究 |
| 5.1 倍频晶体KTP工作原理 |
| 5.1.1 倍频原理 |
| 5.1.2 相位匹配 |
| 5.2 腔内倍频绿光单纵模运转条件 |
| 5.2.1 倍频激光器中非线性损耗 |
| 5.2.2 影响倍频激光单频运转因素的分析 |
| 5.3 楔形Nd:YVO_4/KTP单纵模激光器设计 |
| 5.3.1 谐振腔设计 |
| 5.3.2 楔形Nd:YVO_4/KTP双折射滤波分析 |
| 5.4 楔形Nd:YVO_4/KTP单频激光实验研究 |
| 5.4.1 实验装置 |
| 5.4.2 实验结果与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（4）LD端面泵浦准三能级激光器激光转换效率优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 LD泵浦固体激光器的特点及应用 |
| 1.4 LD泵浦固体激光器的主要泵浦方式 |
| 1.4.1 端面泵浦结构 |
| 1.4.2 侧面泵浦结构 |
| 1.5 论文主要工作 |
| 2 激光晶体的性质介绍 |
| 2.1 Nd:GdVO_4 晶体的物理特性 |
| 2.2 Nd:GdVO_4 晶体的激光特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 LD端面泵浦准三能级激光器的理论分析 |
| 3.1 激光器的基本原理 |
| 3.1.1 增益饱和 |
| 3.1.2 自激振荡 |
| 3.1.3 受激辐射 |
| 3.1.4 高斯光束 |
| 3.2 准三能级系统模型 |
| 3.3 准三能级速率方程理论分析 |
| 3.3.1 不包括能量传输上转换效应的准三能级速率方程 |
| 3.3.2 包括能量传输上转换效应的准三能级速率方程 |
| 3.4 自吸收损耗的分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 LD端面泵浦Nd:GdVO_4激光器中的热效应分析 |
| 4.1 激光晶体的热效应介绍 |
| 4.2 热传导方程 |
| 4.3 激光晶体的热致衍射损耗效应 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 LD端面泵浦Nd:GdVO_4激光器的实验研究 |
| 5.1 谐振腔的选取 |
| 5.1.1 谐振腔的基本介绍 |
| 5.1.2 谐振腔的选择 |
| 5.2 实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（5）紧凑型高效能固体激光器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 二极管抽运固体激光器的发展历程 |
| 1.2 二极管抽运固体激光器的增益介质 |
| 1.3 高重频二极管抽运固体激光器的研究现状 |
| 1.4 高重频二极管抽运固体激光器在各领域中的应用 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 第二章 端面抽运DPSSL中的热效应 |
| 2.1 Nd:YAG晶体性能分析 |
| 2.2 LD抽运源光场分布特性 |
| 2.2.1 基模高斯光束 |
| 2.2.2 平顶高斯光束 |
| 2.2.3 实际抽运光的光场分布 |
| 2.2.4 实验条件下激光晶体内的热功率密度 |
| 2.3 激光晶体内部的温度场分布 |
| 2.3.1 热传导方程 |
| 2.3.2 抽运光为高斯型分布 |
| 2.3.3 抽运光为一阶平顶高斯分布 |
| 2.3.4 温度梯度引起的热透镜效应 |
| 2.4 激光晶体中热透镜焦距的计算 |
| 2.4.1 温度折射率差热透镜焦距 |
| 2.4.2 应力双折射热透镜焦距 |
| 2.4.3 端面形变热透镜焦距 |
| 2.4.4 三种热透镜效应的比较 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高功率DPSSL中抽运光与热效应的相互作用分析 |
| 3.1 菲涅尔-基尔霍夫衍射积分公式 |
| 3.1.1 衍射对光场传输的影响 |
| 3.1.2 菲涅尔-基尔霍夫衍射积分 |
| 3.2 菲涅尔-基尔霍夫衍射积分公式在计算过程中的不足 |
| 3.2.1 菲涅尔数判定标准 |
| 3.3 菲涅尔-基尔霍夫衍射积分算法优化及建模 |
| 3.4 增益介质中抽运光与热效应的相互作用 |
| 3.4.1 热弛豫过程算法分析 |
| 3.4.2 模拟计算中的激光器结构 |
| 3.4.3 结算结果与分析 |
| 3.4.4 是否采用迭代算法的判断依据 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 激光器光束质量的热效应自洽控制技术研究 |
| 4.1 热效应对基模振荡光光场分布所产生的的影响 |
| 4.1.1 基模高斯光束在类透镜介质中的传输 |
| 4.1.2 增益介质内部基模振荡光的计算模型 |
| 4.1.3 计算结果分析 |
| 4.2 光束质量的热效应自洽控制技术 |
| 4.2.1 理论分析 |
| 4.2.2 实验结果分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 端面抽运Nd:YAG激光器中抽运光的宽光谱吸收技术研究 |
| 5.1 Nd:YAG/ Nd:YVO4组合晶体对激光器效率的提升 |
| 5.1.1 理论分析 |
| 5.1.2 实验结果 |
| 5.2 Nd:YAG/ Nd:YVO4组合晶体对激光器温度稳定性的提升 |
| 5.2.1 理论分析 |
| 5.2.2 实验结果 |
| 5.3 Nd:YAG/ Nd:YVO4组合晶体对输出光偏振特性的提升 |
| 5.3.1 理论分析 |
| 5.3.2 实验结果 |
| 5.4 双端抽运Nd:YAG/ Nd:YVO4组合晶体实验研究 |
| 5.4.1 实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 紧凑型高效能端面抽运调Q激光器的设计方案研究及样机研制 |
| 6.1 激光器工程样机各模块设计方案 |
| 6.1.1 光纤耦合LD模块 |
| 6.1.2 局部均匀化抽运技术与抽运光耦合系统模块的设计 |
| 6.1.3 端面抽运Nd:YAG中抽运光的宽光谱吸收技术与增益介质模块的设计 |
| 6.1.4 光束质量的热效应自洽控制技术与谐振腔模块的设计 |
| 6.1.5 双向声光衍射技术与调Q模块的设计 |
| 6.1.6 输出镜的硬调节技术与谐振腔腔镜模块的设计 |
| 6.1.7 散热模块 |
| 6.1.8 电源驱动模块 |
| 6.1.9 激光器样机整体设计图 |
| 6.2 激光器样机各项参数的测试方法 |
| 6.2.1 脉冲重复频率测试方法 |
| 6.2.2 脉冲宽度测试方法 |
| 6.2.3 峰值功率的测试方法 |
| 6.2.4 光束质量的测试方法 |
| 6.3 激光器样机的测试数据 |
| 6.4 激光器样机应用情况 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文的主要研究结果 |
| 7.1.1 高抽运功率条件下抽运光与热效应的相互作用分析 |
| 7.1.2 激光器光束质量的热效应自洽控制技术研究 |
| 7.1.3 Nd:YAG激光器中抽运光的宽光谱吸收技术研究 |
| 7.1.4 紧凑型高效能端面抽运调Q激光器的设计方案研究及样机研制 |
| 7.2 论文的主要创新点 |
| 7.3 今后工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）高功率高光束质量全固态板条激光器的研究（论文提纲范文）
| 目录 |
| CONTENTS |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 DPSSL的发展现状及趋势 |
| 1.2 几种典型的DPSSL的结构 |
| 1.2.1 棒状固体激光器 |
| 1.2.2 薄片激光器 |
| 1.2.3 光纤激光器 |
| 1.2.4 大功率板条激光器 |
| 1.3 大功率板条激光器的发展状况 |
| 1.4 本论文研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 端面泵浦板条激光器整形系统的设计及其热效应分析 |
| 2.1 波导整形耦合系统的设计 |
| 2.1.1 部分端面泵浦板条激光器泵浦源 |
| 2.1.2 波导整形耦合系统 |
| 2.2 板条激光晶体简介 |
| 2.3 端面泵浦板条激光器的热效应 |
| 2.3.1 晶体内部温度分布 |
| 2.3.2 热应力分布 |
| 参考文献 |
| 第3章 1.06μm大功率板条连续波激光特性研究 |
| 3.1 LD端面泵浦Nd:YVO4板条1.06μm稳腔连续激光特性研究 |
| 3.1.1 实验研究 |
| 3.1.2 稳腔理论分析 |
| 3.2 LD端面泵浦Nd:YVO4板条1.06μm混合腔连续激光特性研究 |
| 3.2.1 部分端面泵浦板条激光器(InnoSlab)混合腔理论 |
| 3.2.2 InnoSlab的光场分布理论模拟 |
| 3.2.3 InnoSlab连续激光输出实验研究 |
| 参考文献 |
| 第4章 LD部分端面泵浦1.06μm大功率板条调Q及倍频激光特性研究 |
| 4.1 激光调Q技术 |
| 4.2 LD端面泵浦Nd:YVO4板条稳腔声光调Q理论与实验研究 |
| 4.2.1 实验研究 |
| 4.2.2 理论分析 |
| 4.3 LD端面泵浦Nd:YVO4板条混合腔声光调Q |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 实验结果及分析 |
| 4.4 LD端面泵浦Nd:YVO4板条1.06μm Cr4+YAG被动调Q激光 |
| 4.4.1 端面泵浦Nd:YVO4板条Cr4+:YAG被动调Q稳腔理论与实验研究 |
| 4.4.2 Cr4+:YAG被动调Q混合腔的实验研究 |
| 4.5 LD端面泵浦Nd:YVO4板条激光器稳腔倍频激光特性研究 |
| 4.5.1 实验装置 |
| 4.5.2 实验结果及分析 |
| 参考文献 |
| 第5章 部分端面泵浦1.34μm大功率板条激光器 |
| 5.1 LD端面泵浦Nd:YVO4板条1.34μm稳腔激光特性研究 |
| 5.1.1 LD端面泵浦Nd:YVO41.34μm稳腔连续激光器 |
| 5.1.2 Nd:YVO4板条1.34μm稳腔声光调Q激光 |
| 5.2 LD端泵Nd:YVO4板条1.34μm混合腔激光特性研究 |
| 5.2.1 1.34μmNd:YVO4混合腔连续激光器 |
| 5.2.2 1.34μmNd:YVO4混合腔声光调Q激光器 |
| 参考文献 |
| 第6章 全文总结 |
| 攻读学位期间参加的项目及发表的论文 |
| 致谢 |
| 附录:发表论文两篇(英文) |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（7）高功率全固态绿光激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 综述 |
| 1.1 高功率全固态激光器的发展 |
| 1.2 我国在全固态激光器及其应用技术方面的研究支持重点 |
| 1.3 全固态绿光激光器的发展和现状 |
| 1.4 全固态激光器的泵浦耦合方式 |
| 1.5 适用于LD 泵浦的固体激光晶体材料 |
| 1.6 本文的研究内容 |
| 第二章 高效高功率激光二极管端面泵浦的134211m Nd:YVO_4激光器的研究 |
| 2.1 Nd:YVO_4晶体的光谱特性和热效应研究 |
| 2.2 高功率连续运转134211m Nd:YVO_4激光器实验研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基频双棒串接腔模式特性及稳区优化的理论研究 |
| 3.1 基频双棒串接腔模式特性研究 |
| 3.2 基频双棒串接腔稳区优化的理论研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 高功率全固态106411m 激光器的研究 |
| 4.1 高功率全固态激光器的泵浦组件 |
| 4.2 半导体侧面泵浦单棒Nd:YAG 激光器理论和实验研究 |
| 4.3 半导体侧面泵浦双棒串接Nd:YAG 激光器理论和实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高功率全固态绿光激光器的声光调Q 理论研究 |
| 5.1 声光Q 开关的理论研究 |
| 5.2 常用的声光Q 开关 |
| 5.3 调Q 速率方程的理论分析和模拟 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 高效高功率声光调Q 绿光激光器的实验研究 |
| 6.1 全固态声光调Q 绿光激光器谐振腔的研究 |
| 6.2 单个50W 模块进行声光调Q 绿光激光器的实验研究 |
| 6.3 两个50W 模块双棒串接进行声光调Q 绿光激光器的实验研究 |
| 6.4 单个150W 模块进行高功率绿光激光器的研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 高功率连续绿光激光器的实验研究 |
| 7.1 全固态连续绿光激光器谐振腔的设计和选择 |
| 7.2 高功率连续绿光激光器的实验研究 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 全文总结与展望 |
| 参考文献 |
| 科研情况 |
| 致谢 |
（8）多波长LDAs脉冲泵浦Nd:YAG激光器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及目的与意义 |
| 1.2 调Q高能量激光器研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 调Q高能量激光器的应用 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第2章 LDAs泵浦Nd:YAG调 Q激光器理论分析 |
| 2.1 激光晶体Nd:YAG特性分析 |
| 2.1.1 Nd:YAG晶体物理特性分析 |
| 2.1.2 Nd:YAG晶体激光特性分析 |
| 2.2 Nd:YAG速率方程理论 |
| 2.2.1 速率方程的建立与求解 |
| 2.2.2 主动调Q速率方程建立与求解 |
| 2.3 Nd:YAG晶体热效应分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 高温LDAs侧面脉冲泵浦Nd:YAG实验研究 |
| 3.1 高温特性理论研究 |
| 3.2 谐振腔型设计 |
| 3.3 电光Q开关 |
| 3.4 高温LDAS侧面脉冲泵浦Nd:YAG实验方案 |
| 3.5 泵浦源输出光谱测定 |
| 3.6 泵浦源热分析 |
| 3.7 激光器静态输出特性分析 |
| 3.8 电光调Q实验 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 多波长LDAs侧面泵浦Nd:YAG电光调Q激光器 |
| 4.1 多波长泵浦源波长分析 |
| 4.2 多波长LDAS脉冲泵浦Nd:YAG激光器实验结构 |
| 4.3 激光器输出特性研究 |
| 4.4 激光器温度特性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 相关程序代码 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（9）全固态高重频电光调Q激光器研究进展（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 电光调Q激光器的重复频率 |
| 1.1 电光晶体 |
| 1.1.1 KD*P电光调Q激光器 |
| 1.1.2 LN电光调Q激光器 |
| 1.1.3 RTP电光调Q激光器 |
| 1.1.4 BBO电光调Q激光器 |
| 1.1.5 LGS电光调Q激光器 |
| 1.1.6 光学陶瓷电光调Q激光器 |
| 1.2 电光偏转器 |
| 1.3激光增益介质 |
| 2 电光调Q激光器的脉冲宽度 |
| 2.1 快速电光调Q开关 |
| 2.2 短腔法 |
| 2.3 电光腔倒空 |
| 3 电光调Q激光器的单脉冲能量 |
| 3.1 双棒串接技术 |
| 3.2 主振荡功率放大技术 |
| 3.2.1 固体棒状放大技术 |
| 3.2.2 固体板条放大技术 |
| 4 结束语 |
（10）全固态高重频高偏振MOPA激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 高重频高偏振激光器的研究现状 |
| 1.2.2 主振荡功率放大器的研究现状 |
| 1.3 高重频高偏振MOPA激光器的发展趋势 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第2章 全固态高重频MOPA激光器基本理论 |
| 2.1 固体激光器的工作物质 |
| 2.2 晶体热效应的理论 |
| 2.3 端面泵浦连续激光器的理论 |
| 2.4 激光调Q技术 |
| 2.4.1 声光调Q技术 |
| 2.4.2 被动调Q技术 |
| 2.5 激光放大技术 |
| 2.5.1 连续激光的放大理论 |
| 2.5.2 放大级模式匹配 |
| 2.5.3 放大级增益饱和效应 |
| 2.5.4 放大级泵浦方式 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 LD端面泵浦Nd:YVO_4调Q激光器的实验研究 |
| 3.1 LD端面泵浦连续激光器实验研究 |
| 3.1.1 LD端面泵浦激光器的设计 |
| 3.1.2 LD端面泵浦连续激光器的输出特性 |
| 3.2 LD端面泵浦声光调Q实验 |
| 3.3 LD端面泵浦被动调Q实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 激光放大实验研究 |
| 4.1 连续激光的放大实验研究 |
| 4.1.1 LD端面泵浦放大器的设计 |
| 4.1.2 连续激光的放大输出特性 |
| 4.2 声光调Q的放大实验研究 |
| 4.3 被动调Q激光的放大实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论及创新点 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
四、大功率激光二极管端面抽运的Nd∶YVO_4激光器（论文参考文献）
- [1]LD泵浦的高重频窄脉宽三波长激光器技术研究[D]. 冉子涵. 中国运载火箭技术研究院, 2021(02)
- [2]基于超高斯泵浦光束的固体激光器运转模式研究[D]. 张勋. 西安工业大学, 2021(02)
- [3]基于双折射滤波全固态连续单频激光技术的研究[D]. 高志红. 北京交通大学, 2020(02)
- [4]LD端面泵浦准三能级激光器激光转换效率优化[D]. 李伯杨. 西安工业大学, 2019(03)
- [5]紧凑型高效能固体激光器关键技术研究[D]. 屈鹏飞. 西安电子科技大学, 2017(01)
- [6]高功率高光束质量全固态板条激光器的研究[D]. 赵爽. 山东大学, 2010(08)
- [7]高功率全固态绿光激光器的研究[D]. 张玉萍. 天津大学, 2007(04)
- [8]多波长LDAs脉冲泵浦Nd:YAG激光器[D]. 杨博达. 长春理工大学, 2021(02)
- [9]全固态高重频电光调Q激光器研究进展[J]. 冉子涵,赵一鸣,李静,李之通,李祚涵. 遥测遥控, 2021(02)
- [10]全固态高重频高偏振MOPA激光器的研究[D]. 丁伟. 长春理工大学, 2021(02)