自激光二極管泵浦出現(xiàn)以來(lái),固體激光器在效率、體積、重量等方面有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,在科研、醫(yī)療、工業(yè)、國(guó)防等諸多領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用,已成為最有發(fā)展?jié)摿Φ募す馄髦�。固體激光結(jié)構(gòu)形式主要分為放大器和諧振腔兩種。近年來(lái)諸多領(lǐng)域?qū)腆w激光器提出了高光束質(zhì)量、高功率體積比等要求,諧振腔的方案因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊受到了高度重視。然而泵浦過(guò)程中不可避免的廢熱導(dǎo)致了腔內(nèi)波前畸變,進(jìn)而導(dǎo)致激光光束質(zhì)量隨泵浦功率的提升呈非線性下降。成為該種類固體激光器發(fā)展面臨的重大挑戰(zhàn)。為固體激光輸出光束質(zhì)量,論文基于自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)對(duì)腔內(nèi)像差主動(dòng)抑制技術(shù)開(kāi)展了如下研究:首先,以物理光學(xué)為基礎(chǔ),根據(jù)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式不同,建立了包含增益介質(zhì)、諧振腔和腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)的兩種激光器物理模型。第一,分析了傳統(tǒng)無(wú)波前腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)限制因素,給出了相應(yīng)的優(yōu)化方法,并建立了無(wú)波前腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)激光器物理模型;第二,通過(guò)分析基于信標(biāo)光探測(cè)的腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng),建立了該系統(tǒng)的模型,并歸納了其控制方法。上述兩種模型的建立,為分析腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)的關(guān)鍵問(wèn)題提供了必要的數(shù)值分析及仿真工具。其次,運(yùn)用上述模型解決了腔內(nèi)傾斜補(bǔ)償研究。分析了... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所)四川省

【文章頁(yè)數(shù)】：124 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 激光概述
        1.1.1 激光與受激輻射放大
        1.1.2 光學(xué)諧振腔與模式
    1.2 固體激光器現(xiàn)狀及趨勢(shì)
        1.2.1 固體激光器的基本概念
        1.2.2 激光光束質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)
        1.2.3 固體激光熱效應(yīng)問(wèn)題
        1.2.4 功率放大技術(shù)路線的發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 固體激光振蕩器腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)關(guān)鍵問(wèn)題
        1.3.1 自適應(yīng)光學(xué)在固體激光中應(yīng)用
        1.3.2 腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)關(guān)鍵問(wèn)題
    1.4 論文主要內(nèi)容
第2章 包含腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的激光器模型
    2.1 激光畸變波前的描述
    2.2 無(wú)波前腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)的激光器模型
        2.2.1 無(wú)波前腔內(nèi)自適應(yīng)系統(tǒng)及其限制因素
        2.2.2 包含腔內(nèi)校正器的諧振腔模型
    2.3 基于波前探測(cè)腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)的激光器模型
        2.3.1 波前傳感器與激光波前復(fù)原
        2.3.2 波前畸變校正過(guò)程
        2.3.3 基于波前探測(cè)腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)的激光器模型
    2.4 本章小結(jié)
第3章 自適應(yīng)腔內(nèi)傾斜補(bǔ)償方法研究
    3.1 當(dāng)前腔內(nèi)傾斜補(bǔ)償方法限制因素與優(yōu)化思路
    3.2 基于直接探測(cè)的自適應(yīng)腔內(nèi)傾斜校正方法
        3.2.1 腔內(nèi)傾斜補(bǔ)償策略分析
        3.2.2 腔內(nèi)傾斜補(bǔ)償控制方法法
    3.3 自適應(yīng)腔內(nèi)傾斜補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.1 靜態(tài)傾斜補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.2 腔內(nèi)和腔外激光指向控制補(bǔ)償對(duì)比實(shí)驗(yàn)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 腔內(nèi)自適應(yīng)像差補(bǔ)償方法研究
    4.1 現(xiàn)有腔內(nèi)像差補(bǔ)償技術(shù)路線分析
        4.1.1 基于優(yōu)化控制算法的無(wú)波前腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)
        4.1.2 基于信標(biāo)光探測(cè)的腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)
        4.1.3 兩種腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)路線的思考
    4.2 行波非穩(wěn)腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)研究
        4.2.1 諧振腔與腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)統(tǒng)籌優(yōu)化思路
        4.2.2 腔內(nèi)像差補(bǔ)償控制方法分析
    4.3 包含腔內(nèi)自適應(yīng)光學(xué)的板條固體激光器諧振腔設(shè)計(jì)
        4.3.1 板條增益介質(zhì)像差的測(cè)量
        4.3.2 環(huán)形負(fù)支共焦非穩(wěn)腔參數(shù)的選擇
        4.3.3 自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)選擇
        4.3.4 腔內(nèi)像差校正仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 論文主要研究?jī)?nèi)容
    5.2 論文工作創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]激光輸出功率隨耦合率及放大率的變化規(guī)律[J]. 劉萬(wàn)發(fā),桑鳳亭.  強(qiáng)激光與粒子束. 2013(04)
[3]37單元雙壓電片變形鏡板條激光光束凈化[J]. 晏虎,雷翔,劉文勁,王帥,高源,董理治,楊平,許冰.  強(qiáng)激光與粒子束. 2012(07)
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[5]相干合成,實(shí)現(xiàn)高亮度激光的有效途徑——訪國(guó)防科技大學(xué)新體系結(jié)構(gòu)固態(tài)激光實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)帶頭人劉澤金教授[J]. 丁潔,王曉峰.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2009(12)
[6]基于大氣湍流效應(yīng)的雙波長(zhǎng)激光傳輸特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 袁縱橫,張靜,張文濤,朱寶平.  光學(xué)技術(shù). 2009(05)
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[8]高平均功率全固態(tài)激光器[J]. 周壽桓,趙鴻,唐小軍.  中國(guó)激光. 2009(07)
[9]高平均功率全固態(tài)激光器發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)及應(yīng)用[J]. 李晉閩.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2008(07)
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博士論文
[1]非穩(wěn)腔式高能固體激光器中的耦合動(dòng)力學(xué)研究[D]. 蘇華.中國(guó)工程物理研究院 2015



本文編號(hào)：3093423