本文關(guān)鍵詞： 激光器 環(huán)形泵浦光 光束整形 軸棱錐　出處：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：空心光束具有許多獨(dú)特的物理性質(zhì)以及廣泛的應(yīng)用,因此,如何形成空心光束成為了研究的熱點(diǎn)。本論文基于泵浦控制的思想,由環(huán)形泵浦光端面泵浦固體激光器輸出高階拉蓋爾高斯光束,即空心光束,提出了一種形成環(huán)形泵浦光的方法和裝置。論文介紹了端面泵浦固體激光器的基本工作原理,包括泵浦源激光二極管、激光增益介質(zhì)以及激光諧振腔的原理;提出了采用軸棱錐組合光路形成環(huán)形光束的方案;分析了環(huán)形泵浦光的形成過程,包括不同軸棱錐組合的光路原理以及環(huán)形泵浦光與激光模式的耦合匹配;并給出了理論模擬分析和具體實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。激光二極管經(jīng)光纖耦合后輸出的實(shí)心泵浦光經(jīng)過準(zhǔn)直系統(tǒng)后,入射到由軸棱錐與聚焦透鏡組成的整形系統(tǒng),形成環(huán)形尺寸可變的局域空心光束。利用幾何光學(xué)的方法,對(duì)形成環(huán)形泵浦光的整形系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析及基于ZEMAX軟件的數(shù)值模擬,最后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了此方法的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在采用未鍍膜的軸棱錐的情況下,該系統(tǒng)形成環(huán)形泵浦光的效率達(dá)到64.5%,滿足激光器對(duì)泵浦光功率的要求。并在研究過程中,對(duì)一種環(huán)形泵浦光中間暗斑區(qū)域尺寸不變的現(xiàn)象進(jìn)行了分析。經(jīng)理論模擬及實(shí)驗(yàn)證明,此方案簡單高效,成本較低,實(shí)現(xiàn)了環(huán)形光束的實(shí)時(shí)可調(diào)諧性,對(duì)端面泵浦固體激光器輸出高級(jí)模式的環(huán)形激光有著重要的意義。
[Abstract]:Hollow beams have many unique physical properties and wide applications. Therefore, how to form hollow beams has become a hot topic. In this paper, a method and device for forming annular pumped laser is presented, which is the output of high order Laguerre Gao Si beam, that is, hollow beam. The basic working principle of end-pumped solid-state laser is introduced in this paper. The principle of pump source laser diode, laser gain medium and laser resonator is included. The optical circuit principle of different axial pyramid combinations and the coupling matching between the ring pump light and the laser mode are included. The theoretical simulation and experimental results are given. After the solid pump light from the laser diode is coupled through the collimation system, it is incident to the shaping system composed of an axial pyramid and a focusing lens. A local hollow beam with variable annular size is formed. The shaping system of the ring pump light is analyzed theoretically and numerically simulated based on ZEMAX software using geometric optics method. Finally, the feasibility of this method is verified by experiments. The experimental results show that the efficiency of forming ring pump light in the system is 64.5, which meets the requirements of the laser for pump power, and in the process of study, The phenomenon of constant size of middle dark spot in annular pump light is analyzed. The theoretical simulation and experiment show that the scheme is simple and efficient, and the cost is low, and the real-time tunability of annular beam is realized. It is of great significance for end-pumped solid-state laser to output advanced mode ring laser.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN248

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