高效率DPSSL設計中的相關問題研究.pdf

1、LD端面泵浦的調Q固體激光器(DPSSL)，以高效率、長壽命、高穩(wěn)定性、高光束質量及結構緊湊等優(yōu)點引起人們的廣泛關注，成為當今國際激光領域的研究熱點之一，因此研究高效率的DPSSL具有重要的意義。在泵浦源輸出功率有限的情況下，對激光腔進行優(yōu)化設計是提高轉換效率的重要途徑之一。二極管泵浦固體激光器轉換效率的提高意味著泵浦光能量能夠更加有效的轉化成DPSSL振蕩光能量輸出，實現(xiàn)這種能量轉化的核心部件是激光介質，選取高吸收效率、高量子效率的激

2、光介質能夠極大的提高固體激光器的轉換效率。但是實際應用中激光晶體的熱效應破壞了泵浦光與振蕩光之間的模式匹配，導致晶體的光光轉換效率下降，限制了輸出功率以及轉換效率的提高。
　　 論文主要研究了高效率二極管端面泵浦固體激光器設計過程中的兩大相關問題：激光介質的選取以及晶體熱效應對優(yōu)化設計的影響。激光晶體是全固態(tài)激光器中最重要的核心部分，在很大程度上決定了激光器的輸出特性。激光晶體在吸收激光二極管泵浦光能量產生熒光輻射的同時，部分泵

3、浦光能量轉變?yōu)榫w的熱能，在晶體內部形成非均勻溫度分布。
　　 本文主要研究熱致衍射損耗對固體激光器輸出性能的影響。研究了在考慮晶體熱效應的情況下，如何最優(yōu)化設計激光二極管(LD)端面泵浦的固體激光器。綜合考慮泵浦光束分布、泵浦功率、諧振腔結構以及激光介質的熱效應對激光器轉換效率的影響，給出設計激光器的一套仿真計算算法。結果表明，熱致衍射損耗與泵浦光半徑、泵浦功率、腔長、振蕩光半徑以及晶體材料有關，與輸出鏡透過率以及重復頻率無關