二極管泵浦板條模塊的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的固體激光器的增益介質為棒狀結構，高功率運轉下常常會產生熱聚焦，熱致應力雙折射等畸變效應，這些熱效應嚴重影響了激光的光束質量并限制了激光的輸出功率。實驗和理論均表明，新型的板條狀激光器在消除熱透鏡效應，改善光束質量，提高輸出功率等方面有著顯著的優(yōu)勢。本文圍繞側邊泵浦的板條模塊進行了一系列的理論和實驗研究，主要內容包括：
　　 (1)闡述了板條激光器的優(yōu)勢，總結了板條激光器常見的增益介質、泵浦方式，綜述了國內外二極管泵浦板條

2、激光器的研究進展。
　　 (2)在理論上推導了側面泵浦和側邊泵浦的板條激光器的溫度場和應力場，與棒狀工作介質進行了比較分析。
　　 (3)利用有限元分析工具對LD側邊泵浦的Nd:YAG板條模塊的熱效應進行了詳細的數(shù)值模擬，對板條介質中各點的溫度和應力分布進行了分析和比較。研究中發(fā)現(xiàn)雙側泵浦與單側泵浦兩種情況下，溫度、熱應力相差不大，但雙側泵浦更易獲得對稱的溫度分布，并且隨著泵浦光斑變大，泵浦面中心溫度變低；板條的棱邊

3、、端角處存在較大應力，激光器高功率運轉時此區(qū)域容易斷裂，實驗裝置中引入的機械應力不可忽視。
　　 (4)設計研制了LD側邊泵浦的Nd:YAG板條模塊，并對此模塊的熱透鏡以及退偏效應進行了實驗上的測試。通過實驗可以發(fā)現(xiàn)板條中部均勻的熱應力分布能夠有效抑制退偏效應，而板條邊緣部分存在一定的退偏現(xiàn)象；泵浦光功率為68瓦時，板條在厚度方向存在聚焦的“正透鏡”效應，熱透鏡焦距的大小為0.75米，在寬度方向存在發(fā)散的“負透鏡”效應，熱透鏡