固体热容激光器设计与研究

摘要

固体热容激光器是近年来发展起来的新一代固体激光器，具有输出功率大，光束质量好，结构紧凑简单，以及容易按比例实现功率放大等优点，是目前有望实现光激励、节能型、高功率、高亮度激光输出的有效手段之一。因此，固体热容激光器在工业等方面有着极其重要的应用价值。 本论文介绍了热容激光器的发展状况、基本原理和技术，对热容激光器进行了理论上的分析和计算，包括：影响固体热容激光器能量转换效率的因素；热容模式下输出激光时工作物质内部的温度分布和应力分布情况；掺杂浓度对工作物质内部应力分布的影响等。在此基础上完成了单椭圆聚光结构热容激光器原理样机的设计，完成了谐振腔的设计和热容激光器热管理系统的分析。本论文设计的椭圆长轴2α=44mm，偏心率e=0.45；以Nd：YAG晶体棒为工作物质，尺寸定为F5×50mm；用直管氙灯进行泵浦，灯弧尺寸为F5×50mm，灯和棒按焦点配置。各个部件加工成品以后，进行了激光器的装调，做了初步的实验，实现了热容模式下激光输出，并对实验结果进行了分析研究，取得了一定的成果。 热容模式激光输出的实现，是固体激光的又一个突破，展现了其强大的生命力和光明的应用前景。

目录

文摘

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第一章绪论

§1.1引言

§1.2固体热容激光器发展概况

§1.3论文研究的目的和意义

第二章固体热容激光器的原理与技术

§2.1固体热容激光器的工作原理

§2.2固体热容激光器与常规固体激光器的比较

§2.3获得大功率输出的关键技术

第三章热容激光器理论分析与计算

§3.1影响能量转换效率的物理因素分析

§3.2激光器工作时介质温度和应力分布计算

§3.3掺杂浓度和初始温度对热容激光器应力分布的影响

第四章固体热容激光器设计

§4.1设计思想及特点

§4.2设计考虑的关键问题

§4.3国内外设计方案

§4.4总体设计方案

§4.5工作过程设计

§4.6结构设计

§4.7设计小结

第五章实验研究

§5.1试验条件及测试设备

§5.2试验装置

§5.3试验项目及结果

§5.4研究结论

总结

致谢

参考文献