發(fā)布時間：2021-11-18 08:12

　　近年來,隨著激光二極管（LD）泵浦的全固態(tài)激光器（DPSSL）的發(fā)展,DPSSL由于擁有效率高、體積小、重量輕、穩(wěn)定性高等優(yōu)秀性能,被廣泛應(yīng)用于軍事、科研、機(jī)械加工等領(lǐng)域。本文對LD端面泵浦Nd:YAG激光器輸出特性及熱效應(yīng)進(jìn)行了研究,希望對LD端面泵浦DPSSL的工作作出一定貢獻(xiàn)。首先,對Nd:YAG激光晶體的特性進(jìn)行研究,分析該晶體作為增益介質(zhì)的優(yōu)勢,理論分析了晶體的能級結(jié)構(gòu),說明選用808nm波段作為泵浦光的原因。結(jié)合泵浦光的吸收情況探索了晶體內(nèi)溫度場分布以及由于溫度分布不均勻?qū)е碌木w熱透鏡效應(yīng)。其次,根據(jù)摻Nd³⁺激光系統(tǒng)四能級速率方程,計算了激光器輸出特性隨輸出鏡透過率、泵浦光斑尺寸等因素的變化。設(shè)計了適合LD單管自由空間泵浦的耦合系統(tǒng)并結(jié)合熱透鏡效應(yīng)共同設(shè)計了最優(yōu)諧振腔,最終實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述研究結(jié)果。使用0.4at.%的Nd:YAG晶體在9.03W的泵浦功率下,得到了最大輸出功率4.97W的激光輸出,斜效率為73.5%,光光轉(zhuǎn)換效率為55%。再次,使用二極管疊陣（LDAs）作為泵浦源,設(shè)計了適合LDAs的兩種耦合系統(tǒng),并通過實(shí)驗(yàn)獲得了脈沖泵浦激光器的輸出... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

常見金屬對于不同波長的吸收比例

第 1 章 緒論DPSSL 由于效率高、體積小、重量輕、穩(wěn)定性高等優(yōu)秀性能在軍事、科研、等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一[1-6]。本章首先從應(yīng)用角度介紹了本目的和意義，同時介紹 DPSSL 的研究背景、關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀，并簡要介主要內(nèi)容。 本文研究目的和意義DPSSL 是目前應(yīng)用最廣泛的激光器件之一，主要應(yīng)用如下：1）激光加工[7-8]。在工業(yè)領(lǐng)域中，激光加工的主要應(yīng)用方式為焊接、切割、相比于其他波段，金屬對 1μm 波段吸收率高，如圖 1.1 所示[9]。而且 1μm 波激光器研究更加成熟，晶體適應(yīng)能力更強(qiáng)。因此目前現(xiàn)有的大多數(shù)激光加工大功率激光器均為 1μm 波段的全固態(tài)激光器。圖 1.2 為正在對金屬進(jìn)行激光片。

DPSSL 是目前應(yīng)用最廣泛的激光器件之一，主要應(yīng)用如下：1）激光加工[7-8]。在工業(yè)領(lǐng)域中，激光加工的主要應(yīng)用方式為焊接、切割、修相比于其他波段，金屬對 1μm 波段吸收率高，如圖 1.1 所示[9]。而且 1μm 波段激光器研究更加成熟，晶體適應(yīng)能力更強(qiáng)。因此目前現(xiàn)有的大多數(shù)激光加工所大功率激光器均為 1μm 波段的全固態(tài)激光器。圖 1.2 為正在對金屬進(jìn)行激光加片。圖 1.1 常見金屬對于不同波長的吸收比例 圖 1.2 激光加工

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多波長半導(dǎo)體激光陣列端泵Nd∶YAG脈沖激光器[J]. 彭超,劉學(xué)勝,司漢英,董劍,曹明真,劉友強(qiáng),王智勇.  發(fā)光學(xué)報. 2018(02)
[2]1.57 MW peak power pulses generated by a diode-pumped Q-switched Nd:LuAG ceramic laser[J]. 馬劍,陸婷婷,朱小磊,姜本學(xué),張攀德,陳衛(wèi)標(biāo).  Chinese Optics Letters. 2017(12)
[3]65mJ室溫Fe2+:ZnSe中紅外激光器[J]. 孔心怡,柯常軍,胡呈峰,朱江峰,吳天昊,杭寅.  中國激光. 2018(01)
[4]微脈沖激光雷達(dá)反演氣溶膠的水平分布[J]. 魯先洋,李學(xué)彬,秦武斌,崔生成,劉慶,徐青山.  光學(xué)精密工程. 2017(07)
[5]弱激光醫(yī)學(xué)應(yīng)用新進(jìn)展[J]. 劉承宜,朱玲,張全光.  中國激光醫(yī)學(xué)雜志. 2016(05)
[6]激光醫(yī)學(xué)的最新進(jìn)展[J]. 李康英.  中國激光醫(yī)學(xué)雜志. 2016(05)
[7]激光超聲復(fù)合切削硬質(zhì)合金的刀具磨損及其對工件表面質(zhì)量的影響[J]. 張昌娟,焦鋒,趙波,牛贏.  光學(xué)精密工程. 2016(06)
[8]三波長激光雷達(dá)探測卷云有效激光雷達(dá)比[J]. 季承荔,陶宗明,胡順星,張學(xué)海,劉東,王珍珠,鐘志慶,謝晨波,苑克娥,曹開法,黃見,王英儉.  中國激光. 2016(08)
[9]激光加工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與未來發(fā)展[J]. 楊立軍.  金屬加工(熱加工). 2016(04)
[10]在用激光類醫(yī)療器械現(xiàn)狀調(diào)研與分析[J]. 韓溟,張芹,竇維波.  中國醫(yī)療設(shè)備. 2015(10)

博士論文
[1]緊湊型高效能固體激光器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 屈鵬飛.西安電子科技大學(xué) 2017

碩士論文
[1]Nd3+摻雜濃度對LD泵浦Nd：YAG脈沖激光器輸出特性影響的研究[D]. 王迪.長春理工大學(xué) 2011
[2]泵浦光對二極管泵浦固體激光器轉(zhuǎn)換效率的影響[D]. 靳文龍.西安電子科技大學(xué) 2011



本文編號：3502538