LDA側(cè)面泵浦Nd：YVO-,4-激光器設(shè)計.pdf

1、激光二極管（LD／LDA）泵浦的Nd:VVO<,4>激光器除具有一般LDA泵浦固體激光器（DPL）高功率、緊湊、穩(wěn)定、長壽命和全固態(tài)等優(yōu)點外，得益于Nd:YVO<,4>較普通固體增益介質(zhì)寬得多得吸收帶，該類激光器還具有泵浦效率對溫度不敏感的獨特優(yōu)勢，在高重復率脈沖激光測距、激光打標等領(lǐng)域有重要應用前景。 本文圍繞LDA側(cè)面泵浦Nd:YVO<,4>激光器的設(shè)計開展研究工作，在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，綜合分析了不同增益介質(zhì)和泵浦方式的優(yōu)缺

2、點，利用空間相關(guān)的速率方程理論，推導了DPL的輸入輸出特性，并給出了斜效率、交疊效率、閾值泵浦功率等計算公式，構(gòu)成本設(shè)計工作的理論依據(jù)。在LDA側(cè)面泵浦Nd:YVO<,4>激光器的設(shè)計過程中，泵浦模與振蕩模的良好匹配是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是本文的研究重點。采用光線追跡法對三個互成120°放置的LDA直接側(cè)面泵浦Nd:YVO<,4>激光器的模匹配問題進行了數(shù)值模擬，計算給出的最大交疊效率分別為0.221（c-cut）和0.183（a-cut

3、）。為了進一步提高泵浦光的利用率，引入柱透鏡光耦合系統(tǒng)，通過相應數(shù)值模擬得到的最大交疊效率可達0.319（c-cut）。此外，論文還分析了平凹腔腔長、凹面鏡曲率半徑等對交疊效率的影響，完成了對課題組研制的LDA驅(qū)動電源的關(guān)鍵參數(shù)測試和性能評估，并確定了LDA側(cè)面泵浦Nd:YVO<,4>激光器的初始結(jié)構(gòu)與參數(shù)。 由于吸收系數(shù)較大，LDA泵浦Nd:YVO<,4>激光器多采用端面泵浦方式。本文的研究結(jié)果，為發(fā)展高功率輸出的LDA側(cè)面泵