激光二极管（LD）泵浦的固体激光器热透镜效应的研究

摘要

该论文是以LD泵浦的固体激光器的热透镜效应为研究对象,较系统地从理论和实验方面研究了热透镜效应的形成、热透镜焦距的测量方法、热透镜效应对激光输出特性的影响,在此基础上,设计合适的腔结构来适应热透镜焦距变化的影响.主要内容概括为:1.综述了激光二极管泵浦的固体激光器的发展历史,说明了DPL的发展趋势和主导地位的事实.3.理论上分析了热透镜效应的形成.在泵浦情况下,激光介质的温度不均导致激光介质折射率的不均,同时,温度分布也引起介质应力的分布变化,进而也致使激光介质的折射率变化.3.综述了现有的热透镜焦距的测量方法,比较了各种方法所具有的优缺点,并提出了新的简单的测量方法.4.设计自动适应热透镜焦距变化的激光器.利用谐振腔变换圆分析方法分析了LD泵浦的固体激光器,并通过实验研究了不同泵浦功率下的热透镜效应,得出定量的数值,设计出一种能够自动适应透镜焦距从无限远到几十厘米变化的谐振腔结构,保证激光器在低功率和较高功率时都能平稳运行,从而解决了热透镜焦距大幅度变化时固体激光谐振腔的稳定运行问题.5.V型固体激光腔的动力学分析与改进,自适应腔型的设计.对热透镜对固体激光器的影响作了系统的动力学分析,改进了传统的V型折叠腔.

目录

文摘

英文文摘

第一章激光二极管泵浦的固体激光器综述

§1.1激光二极管泵浦的固体激光器的发展历史

§1.2激光二极管泵浦的固体激光器的主要特性

§1.3激光二极管泵浦的激光增益介质

参考文献

第二章热透镜效应分析

§2.1激光介质内的温度分布

§2.2热致应力

§2.3激光棒内折射率的分布

§2.4热透镜效应

§2.5谐振腔的设计

§2.6结论

参考文献

第三章热透镜焦距的测量方法

§3.1热透镜焦距的测量方法综述

§3.1.1分析推导法

§3.1.2有限元法

§3.1.3直接测量法

§3.1.4特殊装置法

§3.1.5位错干涉法

§3.1.6拍频法

§3.1.7简并模法

§3.1.8热致退偏法

§3.1.9狭缝扫描光场法

§3.1.10低相干反射测量法

§3.2提出一种简单的实验测量热透镜焦距的方法

§3.3结论

参考文献

第四章自适应热透镜焦距变化的激光二极管(LD)泵浦的固体激光器的设计

§4.1设计背景

§4.2设计原理

§4.3自动控制实验操作

§4.4结论

参考文献

第五章V型固体激光腔的动力学分析与改进

§5.1 V型固体激光腔的动力学分析

§5.2改进的V型固体激光腔

§5.3 V型改进腔的实验验证

§5.4自适应谐振腔的设计

§5.5结论

参考文献

全文总结

攻读硕士学位期间发表的论文和专利

致谢