脉冲激光二极管泵浦激光晶体时变温场特性研究

摘要

全固态激光器以其优越的性能倍受国内外关注。随着激光器输出功率的提高，在激光晶体中产生了严重的热效应问题。消除激光晶体热效应的关键是准确得出激光晶体在泵浦过程中的温场分布状况。只有得到了激光晶体温场分布，才能为减弱激光晶体热效应问题提供理论基础。本文研究了激光二极管(LD)泵浦掺钛离子激光晶体温度场特性，主要内容为：
　　 ⑴阐述了全固态激光器的发展及其优点。分析了激光晶体产生热的主要原因，阐述了消除和补偿激光晶体热效应的方法。
　　 ⑵建立光纤耦合LD端面泵浦激光晶体工作状态热模型，利用解析分析方法得出了LD端面连续泵浦激光晶体稳态温度场的一般解析表达式。并对热传导各向同性晶体Nd：YAG进行了研究，给出了晶体在端面泵浦时温度场、热形变以及光程差的分布情况。
　　 ⑶以光纤耦合LD端面连续泵浦激光晶体热模型为基础，推导得出了超高斯脉冲LD端面泵浦激光晶体温度场的一般解析表达式。分析了热传导各向同性Nd：YAQ晶体单脉冲泵浦过程与重复脉冲泵浦过程的温度场变化规律。
　　 ⑷建立了LD巴条侧面泵浦激光板条热模型，推导得出了LD巴条侧面连续泵浦激光板条温度场的一般解析表达式。并对热传导各向导性Nd：GdV04板条进行了研究，给出该晶体泵浦端面的温度场、热形变的分布。
　　 ⑸以LD巴条侧面泵浦激光板条热模型为基础，推导得出了超高斯脉冲LD巴条侧面泵浦激光板条温度场的一般解析表达式。对比分析了Nd：YVO4与：Nd：GdVO4两种激光板条在单脉冲泵浦与重复脉冲泵浦过程中的温度场分布情况。

目录

1 绪论

2 激光晶体热效应

3 光纤耦合LD端面连续泵浦激光晶体热效应

4 光纤耦合LD端面脉冲泵浦激光晶体时变温场研究

5 连续LD巴条侧面泵浦激光板条温度场分析

6 脉冲LD巴条侧面泵浦激光板条温度场分析

7 总结

致谢

参考文献

研究生期间论文发表与获奖情况

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