發(fā)布時(shí)間：2021-01-12 13:16

　　超連續(xù)譜激光器相對(duì)于傳統(tǒng)的固體激光器而言,由于其較大的表面積與體積比,已經(jīng)很大程度的降低了熱效應(yīng),但是當(dāng)泵浦光功率的進(jìn)一步提高的時(shí)候以及對(duì)超連續(xù)譜激光器小型化的要求,熱效應(yīng)仍是制約超連續(xù)譜激光器向著高功率以及高光束質(zhì)量發(fā)展的主要原因。本論文采用有限元數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)觀測(cè)相結(jié)合的方法,研究了超連續(xù)譜激光器的熱效應(yīng)問(wèn)題,以及由熱效應(yīng)而對(duì)超連續(xù)譜激光器性能的影響,然后提出相應(yīng)的補(bǔ)償措施提升激光器的性能。主要研究結(jié)果如下:1.基于光線追跡原理,設(shè)計(jì)了高功率端面泵浦耦合模型,并通過(guò)光線追跡的結(jié)果作為介質(zhì)熱分析的生熱源。建立三維瞬態(tài)的有限元模型,求解了介質(zhì)的溫度場(chǎng)、熱應(yīng)力分布以及應(yīng)變。2.研究了熱致斷裂應(yīng)力的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)與臨界值的概念,基于統(tǒng)計(jì)學(xué)原理以及韋伯分布分析了介質(zhì)尺寸、應(yīng)力以及斷裂可能三者的關(guān)系,并給出了提高激光介質(zhì)的臨界斷裂應(yīng)力的幾點(diǎn)建議;研究了氟化物光子晶體光纖的斷裂極限功率與吸收極限功率,指出了不同重復(fù)頻率下的泵浦極限機(jī)制。3.分析和研究了端面形變以及有溫度引起的折射率的變化對(duì)于超連續(xù)譜激光器光束質(zhì)量的影響,分析了適合于超連續(xù)譜激光光束質(zhì)量評(píng)價(jià)的方法,在此基礎(chǔ)之上提出了利用球差校正板來(lái)對(duì)球... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

通過(guò)發(fā)射虛光子在兩個(gè)電子之間散射的費(fèi)曼圖

圖 2-3 非退化四波混頻過(guò)程的能級(jí)圖波混頻過(guò)程的能級(jí)圖如圖 2-3 所示，最高能級(jí)可能是四波混頻）或虛擬級(jí)別，遠(yuǎn)離諧振失諧。該圖描述了混頻相互作用。（f1，f2和 f3）在非線性介質(zhì)中相互作用時(shí)，它們產(chǎn)波長(zhǎng)（f4），產(chǎn)生第四光子。f2和 f3，非線性系統(tǒng)將產(chǎn)生123 f f f帶來(lái)最具破壞性的信號(hào)。其性能計(jì)算公式為ijkijkf f f fk 互不相等。因?yàn)檫@些頻率將接近其中一個(gè)輸入頻率入信號(hào)的計(jì)算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了 12 個(gè)干擾頻率，其之一。請(qǐng)注意，位于原始輸入頻率的這三個(gè)頻率通常

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文在傳輸初期，由級(jí)聯(lián)受激拉曼散射是光譜展寬主要原因。隨后，連續(xù)譜由各級(jí)拉曼光譜在自相位調(diào)制和交叉相位調(diào)制的相互作用下展寬且合并而成。如果級(jí)聯(lián)受激拉曼散射所產(chǎn)生的斯托克斯光靠近零色散波長(zhǎng)，斯托克斯光的四波混頻效應(yīng)也會(huì)使得光譜展寬。在靠近零色散波長(zhǎng)的正常群速色散區(qū)泵浦時(shí)，在初期起主要作用的是相位匹配的四波混頻。隨后，正常群速色散區(qū)的四波混頻邊帶發(fā)生受激拉曼散射，使得反斯托克斯光的光譜展寬。若斯托克斯光處于反常群速色散區(qū)，諸多與孤子相關(guān)的效應(yīng)會(huì)在光譜展寬時(shí)起關(guān)鍵作用。2.2 光線追跡原理光線追跡基于幾何光學(xué)理論。光線由光源發(fā)射后,經(jīng)過(guò)如下過(guò)程：透鏡對(duì)于焦距的匯聚、空心導(dǎo)管壁的不斷反射以及最后離開(kāi)耦合系統(tǒng)到達(dá)激光介質(zhì)。在此過(guò)程中，由光線的前一位置能夠推導(dǎo)出后一反射點(diǎn)或折射點(diǎn)的位置。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]液冷薄片構(gòu)型激光器及其熱管理技術(shù)[J]. 楊鵬,馬侖,姜彥玲,李偉,聶榮志,趙朋飛,佘江波.  光子學(xué)報(bào). 2016(03)
[2]基于光斑輪廓特征的激光光束質(zhì)量簡(jiǎn)易評(píng)價(jià)方法[J]. 李曉明,沈?qū)W舉,李剛,劉恂.  中國(guó)激光. 2015(05)
[3]使用超連續(xù)譜M2因子評(píng)價(jià)超連續(xù)譜光源光束質(zhì)量[J]. 靳愛(ài)軍,侯靜,姜宗福.  中國(guó)激光. 2013(05)
[4]利用光束質(zhì)量分析儀測(cè)量M2因子[J]. 黃林昊,廖學(xué)兵,趙海燕,彭磊.  紅外與激光工程. 2012(08)
[5]釹玻璃的熱致斷裂及泵浦極限[J]. 王明哲,馬文,張永亮,李明中,譚吉春,景峰.  強(qiáng)激光與粒子束. 2011(05)
[6]梯度摻雜Yb∶YAG重頻激光器熱管理研究[J]. 嚴(yán)雄偉,於海武,鄭建剛,李明中,蔣新穎,段文濤,曹丁象,王明哲,單小童,張永亮.  物理學(xué)報(bào). 2011(04)
[7]LD端面泵浦Nd:YVO4激光器熱管理結(jié)構(gòu)的研究[J]. 侯立群,樊仲維,王培峰,邱基斯,張正祥,王鵬,張晶.  紅外與激光工程. 2011(03)
[8]碲化物微結(jié)構(gòu)光纖應(yīng)用于中紅外超連續(xù)譜的產(chǎn)生[J]. 張斌,侯靜,姜宗福.  紅外與激光工程. 2011(02)
[9]高能激光光束質(zhì)量通用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的探討[J]. 劉澤金,周樸,許曉軍.  中國(guó)激光. 2009(04)
[10]大能量釹玻璃棒狀激光器新型熱管理技術(shù)[J]. 歐群飛,鐘鳴,葉大華,林菊平,劉向東,劉文兵,夏惠軍,黃燕琳,田國(guó)周,杜春蕾.  強(qiáng)激光與粒子束. 2007(01)

博士論文
[1]高功率固體激光器熱管理新技術(shù)研究[D]. 王明哲.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]光泵浦外腔面發(fā)射激光器熱管理的研究[D]. 房啟鵬.重慶師范大學(xué) 2015



本文編號(hào)：2972919