本文關(guān)鍵詞：1.9μm激光器端面泵浦Ho:YAG晶體熱效應(yīng)研究

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【摘要】：Ho:YAG晶體是產(chǎn)生高性能2μm激光的首選晶體之一,高功率Ho:YAG激光器是研究的熱點(diǎn)之一。高功率運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的熱效應(yīng),會使Ho:YAG激光器輸出的光束質(zhì)量變差。但關(guān)于Ho:YAG的熱分析卻鮮有報道,因此為掌握Ho:YAG激光器內(nèi)溫度及熱效應(yīng)的變化規(guī)律,促進(jìn)大功率、高效的Ho:YAG激光器的發(fā)展,本文的研究是十分必要的。理論方面,首先根據(jù)Ho:YAG晶體的物理、機(jī)械及光譜特性,對1.9μm激光器端面泵浦Ho:YAG晶體建立熱模型、初始條件、邊界條件。再通過Ho:YAG晶體的熱傳導(dǎo)方程,用matlab對Ho:YAG晶體內(nèi)熱功率密度的變化進(jìn)行模擬,得到Ho:YAG晶體內(nèi)熱功率密度的變化規(guī)律,為未來Ho激光器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)提供理論指導(dǎo)。使用COMSOL軟件對Ho:YAG晶體內(nèi)溫度分布進(jìn)行模擬,并用matlab理論上模擬熱焦距值。實(shí)驗(yàn)方面,在對比了幾種熱焦距測量方式的基礎(chǔ)上,開展了光束質(zhì)量反推Ho:YAG晶體熱焦距的實(shí)驗(yàn)研究。依據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件,我們搭建了1.9μm激光器端面泵浦Ho:YAG晶體的實(shí)驗(yàn)臺,測量光束質(zhì)量和發(fā)散角,反推出在泵浦功率1W時Ho:YAG晶體的熱焦距為155mm,由此可見高功率Ho:YAG激光器的熱效應(yīng)不容忽視。
【關(guān)鍵詞】：1.9μm Ho:YAG激光器 熱效應(yīng) 模擬
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN248
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 第一章 緒論7-18
• 1.1 引言7
• 1.2 國內(nèi)外Ho激光器研究現(xiàn)狀7-13
• 1.2.1 國外Ho激光器研究現(xiàn)狀7-11
• 1.2.2 國內(nèi)Ho激光器研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 國內(nèi)外對端面泵浦激光器激光介質(zhì)熱效應(yīng)的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.4 本論文的主要研究內(nèi)容17-18
• 第二章 1.9μm激光器端面泵浦Ho:YAG晶體熱功率密度變化模擬分析18-29
• 2.1 Ho:YAG激光器的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制18
• 2.2 1.9μm激光器單端泵浦Ho:YAG晶體模型建立與求解18-20
• 2.3 1.9μm激光器單端泵浦Ho:YAG晶體熱功率變化模擬分析20-24
• 2.4 1.9μm激光器雙端泵浦Ho:YAG晶體模型建立24-25
• 2.5 1.9μm激光器雙端泵浦Ho:YAG晶體熱功率變化模擬分析25-29
• 第三章 1.9μm激光器端面泵浦Ho:YAG晶體熱焦距的模擬29-39
• 3.1 激光器端面泵浦Ho:YAG晶體溫度分布的模擬29-33
• 3.2 Ho:YAG晶體熱焦距的模擬33-34
• 3.3 Ho:YAG熱焦距對激光器諧振腔設(shè)計(jì)的影響34-36
• 3.4 腔外耦合系統(tǒng)設(shè)計(jì)36-39
• 第四章 1.9μm激光器端面泵浦Ho:YAG晶體熱焦距的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證39-48
• 4.1 激光晶體熱焦距測量方法39-43
• 4.1.1 He-Ne法39
• 4.1.2 臨界腔法39-41
• 4.1.3 光束質(zhì)量反推法41-43
• 4.2 激光器端面泵浦Ho:YAG晶體熱焦距的實(shí)驗(yàn)臺搭建43-46
• 4.3 小節(jié)46-48
• 第五章 結(jié)論48-49
• 致謝49-50
• 參考文獻(xiàn)50-51

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本文編號：789884