高重频端面泵浦主振荡功率放大器研究

摘要

本论文设计并搭建了一台高重频端面泵浦主振荡功率放大器，通过理论和实验对主振荡功率放大器特性进行研究，实现了50kHz，86.6W的1.06μm近基模输出。
　　论文首先对连续和脉冲下的LD端面泵浦主振荡功率放大器在连续和脉冲下进行理论推导，得出泵浦光斑大小和基模光斑大小的最佳比值，以及1.06μm连续和脉冲下输出功率和泵浦功率的关系；通过放大功率与提取效率的关系，得出了高功率种子源激光能够有效的提高放大器中的提取效效率。基于上述理论，搭建了一台 LD端面泵浦Nd:YVO4晶体主振荡功率放大激光器。通过对整机结构设计，最终得到了27.3W的调Q基频光输出，脉宽19.01ns。经过四级放大后，实现了99W的连续输出以及86.6W的脉冲激光输出。通过增益导引效应，合理解释了放大级光束质量先恶化后改善的现象。

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第一章 绪 论

1.1 引 言

1.2国内外主振荡功率放大器发展现状

1.2.1 国外发展现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 本论文的主要研究内容

第二章 LD 端面强泵浦MOPA激光器理论分析

2.1 LD端面强泵浦1.06μm主振荡器理论分析

2.1.1 1.06μm主振荡器连续理论分析

2.1.2 1.06μm主振荡器脉冲理论分析

2.2 LD端面强泵浦1.06μm功率放大器放大理论分析

2.2.1 连续放大理论推导

2.2.2脉冲放大理论推导

第三章 主振荡功率放大器结构设计

3.1 LD端面强泵浦1.06μm主振荡器结构设计

3.1.1、LD耦合系统设计

3.1.2激光晶体水冷夹具设计

3.1.3、高功率泵浦下，晶体热焦距计算

3.1.4 声光调Q开关参数设计

3.1.5 Nd:YVO4谐振腔设计

3.2 LD端面强泵浦1.06μm功率放大器设计

3.2.1 放大级模式匹配

3.2.2 放大级增益饱和效应

3.2.3 功率放大器级间耦合设计

第四章 MOPA系统激光器实验研究

4.1 LD端面强泵浦1.06μm主振荡器输出特性实验研究

4.1.1 880nmLD直接泵浦高重频1.06μm主振荡器输出特性实验研究

4.1.2窄线宽808nmLD双端泵浦Nd:YVO4双晶体激光器实验研究

4.2 LD端面泵浦1.06μm功率放大器输出特性实验研究

4.2.1 LD端面泵浦1.06μm功率放大器实验装置

4.2.1 实验结果

4.2.2 光束质量变化研究

结论

致谢

参考文献