發(fā)布時(shí)間：2018-07-10 11:55

  本文選題：激光放大器 + 增益�。� 參考：《長春理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：一微米主振蕩功率放大技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工等領(lǐng)域。Nd:YVO4晶體因優(yōu)異的激光性能得到了廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)基于Nd:YVO4晶體作為增益介質(zhì)的高增益高提取效率1.06μm固體激光放大器展開研究。從激光放大理論出發(fā),通過研究光信號(hào)在激光介質(zhì)的放大過程,對(duì)不同情況下的光信號(hào)增益與提取效率進(jìn)行分析,為激光器的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。其次,通過建立直角坐標(biāo)系下穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)模型,分析晶體參數(shù)對(duì)晶體熱分布的影響并得出相應(yīng)晶體熱焦距。依據(jù)熱仿真結(jié)果,討論諧振腔腔型以及各腔參數(shù)對(duì)腔內(nèi)光束耦合的影響。在放大級(jí)的設(shè)計(jì)中,分析了放大過程中的增益變化與ABCD矩陣,設(shè)計(jì)了以熱透鏡效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的級(jí)間耦合與線偏振旋轉(zhuǎn)方式,實(shí)現(xiàn)了Nd:YVO4晶體的共軸雙程結(jié)構(gòu)。在實(shí)驗(yàn)中,平凸腔結(jié)構(gòu)的信號(hào)源在100kHz的調(diào)Q狀態(tài)下,輸出的平均功率為12W,脈沖寬度為25.5ns。在單程放大結(jié)構(gòu)中,實(shí)驗(yàn)測(cè)量了不同光束耦合比、抽運(yùn)功率對(duì)放大級(jí)輸出特性的影響�；谏鲜鰧�(shí)驗(yàn)結(jié)果,搭建雙程放大結(jié)構(gòu),在平均功率為12W的脈沖信號(hào)注入下,獲得輸出功率為36.9W,對(duì)應(yīng)光光轉(zhuǎn)換效率為44.5%。相同條件下,注入13W的連續(xù)信號(hào)時(shí),雙程放大器獲得的輸出功率為38.9W,對(duì)應(yīng)光光轉(zhuǎn)化效率為45.2%。
[Abstract]:One-micron main oscillator power amplification technique has been widely used in industrial processing. ND: YVO4 crystal has been widely used because of its excellent laser performance. In this paper, the high gain and high extraction efficiency 1.06 渭 m solid-state laser amplifier based on ND: YVO4 crystal as gain medium is studied. Based on the theory of laser amplification, the gain and extraction efficiency of optical signal under different conditions are analyzed by studying the amplification process of optical signal in laser medium, which provides a theoretical basis for the design of laser. Secondly, the influence of crystal parameters on the thermal distribution of the crystal is analyzed by establishing the steady-state heat conduction model in the right-angle coordinate system, and the corresponding thermal focal length of the crystal is obtained. Based on the results of thermal simulation, the influence of cavity type and cavity parameters on the beam coupling in the cavity is discussed. In the design of amplifier stage, the gain variation and ABCD matrix during amplification are analyzed, and the coupling between stages and linear polarization rotation mode based on thermal lens effect is designed. The coaxial biaxial structure of ND: YVO4 crystal is realized. In the experiment, the average output power and pulse width of the signal source with flat convex cavity structure are 12W and 25.5ns at 100kHz Q-switched state. The effects of different beam coupling ratios and pump power on the output characteristics of the amplifier stage are experimentally measured. Based on the above experimental results, a double-pass amplifier structure is constructed, and the output power is 36.9 W, corresponding to the optical conversion efficiency of 44.5 W, under the pulse signal injection of 12 W. Under the same conditions, the output power of the double-pass amplifier is 38.9 W, corresponding to the optical conversion efficiency of 45.2 W, when the 13W continuous signal is injected.
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN24;TN722

【參考文獻(xiàn)】

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3 高清松;高功率二極管泵浦雙程放大器技術(shù)研究[D];四川大學(xué);2006年

4 羅斌;激光二極管泵浦Nd:YAG多程激光放大器研究[D];中國工程物理研究院北京研究生部;2000年

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本文編號(hào)：2113320