近年來,合成孔徑激光雷達憑借其能夠打破衍射極限對于入瞳孔徑的制約、改善傳統(tǒng)激光雷達空間分辨能力的優(yōu)勢,在相干激光雷達探測體系中的地位愈發(fā)重要,而良好的激光光源對合成孔徑激光雷達具有重要意義。但是高功率激光在震蕩和放大的過程中,由于無輻射躍遷以及介質(zhì)吸收等原因,導致光學元件升高,從而從而形成溫度梯度。溫度梯度將進一步影響晶體的力學參數(shù)與光學參數(shù),導致折射率變化,形成熱透鏡、熱退偏等熱效應,嚴重影響激光器的性能,因此對激光器熱效應的研究極為重要。在理論部分,本文介紹了熱透鏡效應和熱致雙折射效應,通過傳熱學理論對激光晶體進行熱力學建模,在合理簡化的條件下得到激光晶體橫切面的溫度場分布。然后根據(jù)晶體光學的理論,推導出存在溫度梯度的晶體內(nèi)部的折射率分布,并得到其一階近似解,即熱透鏡效應的熱焦距的表達形式。另一方面,根據(jù)晶體光學理論,推導出激光晶體退偏率的表達式。最后,添加約束條件,得出激光晶體在多向LD泵浦時更精確的熱分布,說明透射光存在角向畸變。關(guān)于激光晶體熱效應的測量方面,本文通過測量一束平行光通過激光晶體后的空間分布的變化,得到激光晶體的熱焦距、退偏率隨泵浦電流的變化規(guī)律。通過定義角向不均勻程度從函數(shù),對透射光斑的角向不均勻程度做出判據(jù),并得出角向不均勻程度與泵浦電流的關(guān)系。除了對光場分布的測量,本文也對激光器的熱效應進行了時域上的研究,通過實驗測量在不同重頻下建立熱穩(wěn)態(tài)所需要的時間。在熱效應的補償方面,本文首先簡要闡述了常見的熱效應補償方案,然后通過雙透鏡系統(tǒng)對熱透鏡效應進行了完全的補償,并通過法拉第旋光器對激光晶體的熱致雙折射效應進行補償,出射激光的退偏率由36.8%降低至3.20%,其角向畸變的不均勻程度由120降低至72.75。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN248
【部分圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學 碩士學位論文第1章 緒論提出受激輻射概念，到湯斯、肖洛等人奠定激光原研制出紅寶石激光器，到如今這一領(lǐng)域的研究得統(tǒng)的固體、氣體逐漸發(fā)展到如今涵蓋半導體、染料頻率穩(wěn)定性等方面有了極大的提高。以激光器為基并在軍事、工業(yè)、醫(yī)療等方面得到廣泛應用。光雷達(Synthetic aperture lidar, SAL)是以激光信號雷達，其核心是通過雷達與待測目標之間的相對于傳統(tǒng)雷達的入瞳孔徑受到衍射極限的制約，而 率可達厘米量級，在性能上極具優(yōu)勢。

圖 1-2 Brioschi F 等人的側(cè)泵陣列m U 等人發(fā)展了全固態(tài) LD 側(cè)面電光調(diào)Q的方式在1064nm處獲s 之間，平均功率達到 10W 的激光 355nm 激光，其平均功率為 4W技術(shù)研究所姜東升等人通過五向激光器進行側(cè)面泵浦，當采用七為 120ns，平均功率為 56W 的 1%[13]。所 XueQH 等人利用功率為 30W 體進行泵浦，通過在腔內(nèi)與 LBO的激光，其光-光轉(zhuǎn)換效率為 15.34]。大學的 Okida 等人通過功率為 54，使得激光具有更低的吸收和散射[15]。

Stamm U 等人發(fā)展了全固態(tài) LD 側(cè)面泵浦，利用電光調(diào)Q的方式在1064nm處獲得了-12ns 之間，平均功率達到 10W 的激光脈沖對于 355nm 激光，其平均功率為 4W[12]。光電技術(shù)研究所姜東升等人通過五向 LD 固體激光器進行側(cè)面泵浦，當采用七組五，脈寬為 120ns，平均功率為 56W 的 532n為 11%[13]。光機所 XueQH 等人利用功率為 30W 的光O4晶體進行泵浦，通過在腔內(nèi)與 LBO 晶體7nm 的激光，其光-光轉(zhuǎn)換效率為 15.3%， 3%[14]。千葉大學的 Okida 等人通過功率為 54W 的系統(tǒng)，使得激光具有更低的吸收和散射損耗輸出[15]。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

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本文編號：2815345