高功率固體激光器在激光雷達(dá)、光電對抗、激光加工以及激光診斷等領(lǐng)域有著重要作用。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中由于受高平均功率下熱效應(yīng)的影響,高功率固體激光器通常所輸出的激光脈沖難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高重復(fù)頻率與大單脈沖能量的目標(biāo)。采用“間歇式”工作的“脈沖串”激光器工作時(shí)間較短,可以有效地降低熱效應(yīng)對激光器造成的影響,從而很好地解決了這一難題。基于此,本論文采用主振蕩功率放大(Main Oscillator Power Amplifier,MOPA)的方式,在2 ms的泵浦時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了高重頻、窄脈寬、大能量的脈沖串激光輸出。從速率方程組出發(fā),分析了電光調(diào)Q激光器中反轉(zhuǎn)粒子數(shù)變化對脈沖輸出能量、時(shí)間寬度等參量的影響,導(dǎo)出了調(diào)Q激光器中最佳輸出耦合鏡、輸出能量、提取效率、脈沖寬度、峰值功率的函數(shù)表達(dá)式。從麥克斯韋-薛定諤方程出發(fā),建立多通放大理論模型,得出了多通放大器的通量迭代關(guān)系、效率、峰值通量,和放大時(shí)間;通過矩形脈沖放大理論研究得到了放大后的脈沖、增益系數(shù)和種子光三者之間的關(guān)系。分析了激光晶體的熱效應(yīng),具體包括激光介質(zhì)內(nèi)部的溫度分布、折射率變化、導(dǎo)出了熱焦距表達(dá)式,并對三向、五向側(cè)泵模塊的泵浦光分布情況進(jìn)行了...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
    1.2 脈沖串激光器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.2.1 脈沖串激光器工作原理
        1.2.2 國外研究進(jìn)展
        1.2.3 國內(nèi)研究進(jìn)展
        1.2.4 國內(nèi)外現(xiàn)狀分析總結(jié)
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 調(diào)Q固體激光器基本理論
    2.1 調(diào)Q基本工作原理
    2.2 電光調(diào)Q激光器理論研究
    2.3 多通放大理論
        2.3.1 多通放大通量
        2.3.2 矩形脈沖放大理論
    2.4 激光晶體熱效應(yīng)分析
        2.4.1 溫度分布
        2.4.2 熱應(yīng)力效應(yīng)
        2.4.3 熱透鏡效應(yīng)
        2.4.4 光場分布
    2.5 本章小結(jié)
第三章 電光調(diào)Q脈沖串激光器振蕩級實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 振蕩級的設(shè)計(jì)方案
    3.2 泵浦源輸出特性研究
    3.3 脈沖串激光器振蕩級輸出特性研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 電光調(diào)Q脈沖串激光器放大級實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 放大級能量提取效率
    4.2 放大級輸出特性研究
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝



本文編號(hào)：3863776