LD侧面连续抽运Nd:YAG双棒串接激光器谐振腔的研究

摘要

LD侧面连续抽运双棒串接谐振腔是一种获得高功率(能量)、高光束质量激光输出的激光放大技术，被广泛地应用在材料加工(焊接、切割)、非线性光学(倍频、和频)等领域。但激光棒的热致双折射效应严重地影响了双棒串接谐振腔的输出功率和光束质量。因此，研究热致双折射效应的补偿方法是十分必要的。
　　本文基于无源谐振腔理论和矩阵光学原理，给出双棒串接腔的等价参数解析表达式，绘制了双棒串接腔参数g1*和g2*随光焦度变化的曲线。依据高斯光束复参数定义和谐振腔自再现条件，模拟计算了双棒串接腔束腰位置和半径及激光棒上基模光斑半径。
　　根据理论计算结果，搭建实验平台，实验研究了双棒串接腔激光器的输出功率和光束质量。基于λ/4波片对偏振态的变换作用，提出了一种新的双折射补偿方法，实现了高光束质量、高功率激光输出。实验结果表明此方法对热致双折射效应具有补偿作用。