声光调Q DPL中衍射效率对多横模激光输出特性的影响

摘要

对于大功率声光调Q二极管端面泵浦固体激光器，声光Q开关的衍射特性会影响到输出激光中各阶横模的输出脉冲特性。本文主要研究了调Q过程超声波发散角对多横模激光声光衍射效率的影响，并研究了能量释放过程不同声光衍射效率变化速率和各阶横模的声光衍射效率对输出脉冲特性的影响。
　　 首先对调Q过程超声波发散角以及角能量分布进行研究，对于光强有一定角分布的各阶横模，根据动量匹配条件，计算以某一波矢方向入射的激光对应的使其发生布拉格衍射的超声波波矢方向，确定了超声波发散角存在的情况下各阶横模的声光衍射效率计算方法，计算出三种横模的声光衍射效率，并研究了改变换能器长度、超声波功率、频率时对三种横模声光衍射效率的影响；然后通过对调Q过程中能量储存和能量释放过程的分析，建立了调Q过程的算法理论模型，在泵浦光为理想高斯光的情况下，研究了能量释放过程不同声光衍射效率变化速率和改变超声波功率时三种横模的不同声光衍射效率对输出脉冲建立时间、峰值功率、脉冲宽度、能量、基模所占能量比例的影响，并在此基础上研究了如何提高输出光中基模所占能量比例。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 二极管泵浦固体激光器简介

1.1.1 二极管泵浦固体激光器的发展

1.1.2 二极管泵浦固体激光器的应用

1.2 调Q技术在DPL中的应用

1.2.1 调Q方法

1.2.2 声光调Q技术在DPL中的应用

1.3 大泵浦功率DPL在声光调Q过程中遇到的问题

1.4 本文研究的重点内容

第二章 声光调Q技术的理论基础

2.1 品质因数Q的概念

2.2 调Q激光器工作原理

2.2.1 光放大原理

2.2.2 激光器的振荡阈值

2.2.3 调Q过程

2.3 声光Q开关的基本原理

2.3.1 声光衍射原理

2.3.2 布拉格(Bragg)衍射

2.3.3 声光Q开关及其衍射效率

第三章 超声波发散角对各阶横模声光衍射效率的影响

3.1 超声波发散角及角能量分布

3.2 动量匹配条件下的声光衍射效率

3.3 三种横模光场和光强分布

3.4 三种横模的声光衍射效率的计算

3.5 小结

第四章 声光调Q衍射效率对各阶横模输出特性的影响

4.1 声光调Q过程的理论分析

4.1.1 能量储存阶段

4.1.2 能量释放阶段

4.2 声光衍射效率变化速率分析

4.3 三种横模输出脉冲特性的计算

4.4 衍射效率变化速率对三种横模输出脉冲特性的影响

4.5 三种横模不同的声光衍射效率对输出特性的影响

4.6 小结

第五章 结论

致谢

参考文献

附录