激光放大器對光束質量的動態(tài)補償.pdf

1、光束質量是激光在實際應用中非常關鍵的因素。然而在激光放大器中由于熱致畸變效應的存在，通常情況下在放大過程中激光光束質量會持續(xù)惡化。本文通過研究端面泵浦Nd∶YVO4固體激光器中的熱效應以及腔內波前球差自再現的過程，提出并驗證了一種使用激光放大器動態(tài)補償光束質量的方法。
　　本文研究內容主要分為兩部分，第一部分中進一步完善激光振蕩器中的光束傳輸理論，用數值模擬和實驗驗證計算和分析激光振蕩級中光場復振幅分布和光束質量的演化過程;第二部

2、分是根據腔內波前自再現的理論提出腔外用放大級動態(tài)補償光束質量，驗證這一方法的有效性，并提出激光放大器中實現光束質量動態(tài)補償的原理和方法。
　　第一部分中，首先從熱傳導方程出發(fā)計算端面泵浦下Nd∶YVO4晶體的熱分布情況，并以此計算得出由熱分布導致的折射率分布并引起的熱致球差效應。并對晶體熱效應對高斯光束的影響做了研究，發(fā)現在高功率激光下因為增益飽和效應的存在，晶體熱球差成為影響光束質量最關鍵的因素，通過波前的補償是實現光束質量的提

3、高的有效方法。同時研究發(fā)現帶有正球差的光束在通過束腰之后球差符號發(fā)生了變化，即正球差可以變?yōu)樨撉虿?，據此提出了波前球差在諧振腔內部的自再現演化過程的理論模型，并用Matlab的模擬仿真和測量裝置的搭建驗證了理論模型的正確性。
　　第二部分中通過分析激光振蕩器中球差自再現的現象提出一種使用激光放大器中晶體的正球差來動態(tài)補償光束質量的方法，即將激光振蕩級中球差系數為負且絕對值最大的地方成像出來通過激光放大級，通過調節(jié)激光放大級的泵浦電