全腔水冷輻射板條固體激光輸出研究.pdf

1、固體激光器因其輸出能量高、穩(wěn)定性強等優(yōu)勢在工業(yè)加工、激光雷達、光電對抗、空間通信等眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。激光介質(zhì)內(nèi)部的泵浦能量分布及溫度分布是影響固體激光器性能的重要因素。板條狀增益介質(zhì)能夠有效地增加泵浦面積，同時增大其自身的散熱面積，提高介質(zhì)溫度分布的均勻性，進而提高激光器的輸出能量和光束質(zhì)量。
　　本課題提出全腔水冷輻射板條固體激光器的新方案，與傳統(tǒng)的側(cè)面冷卻方式相比，該方案中介質(zhì)浸泡在冷卻所用純凈水中，側(cè)面與端面同時

2、進行水冷，冷卻效果更加均勻。本課題采用8板條輻射狀介質(zhì)結(jié)構(gòu)，多板條共用一個諧振腔，結(jié)構(gòu)緊湊，并能夠在遠場實現(xiàn)多光束合成，利用全腔水冷方式能夠達到更均勻高效的冷卻效果，獲得較高的輸出能量和較好的光束質(zhì)量。
　　本文對近年來板條固體激光器的國內(nèi)外研究發(fā)展情況以及多光束合成技術(shù)和發(fā)展進行總結(jié)，對板條介質(zhì)的優(yōu)點和結(jié)構(gòu)特點進行介紹，對比分析了激光相干合成與非相干合成的區(qū)別，并對多光束的合成以及合成光束的衍射理論進行了計算推導。
　　根

3、據(jù)理論研究提出了全腔水冷方案，利用三維繪圖軟件設(shè)計了全腔水冷輻射板條固體激光器系統(tǒng)，然后利用軟件對激光器組裝過程進行模擬仿真，通過實驗驗證了設(shè)計方案的可行性。對激光器輸出光束質(zhì)量評價方法進行了理論分析，針對實驗中遠場光斑特征選取了合適的評價方法，并進行光束質(zhì)量分析。
　　根據(jù)設(shè)計方案研制全腔水冷輻射板條固體激光器，并進行近場及遠場的激光輸出實驗，對輸出激光的光束質(zhì)量進行了分析。近場輸出激光為9束，光斑外接圓直徑約為30.03mm，