激光晶體熱透鏡效應(yīng)的控制方法研究.pdf

1、高功率輸出是目前LD抽運(yùn)全固態(tài)激光器的一個(gè)重要的發(fā)展方向，而限制激光器功率提高的一個(gè)重要因素是激光晶體的熱效應(yīng)。熱效應(yīng)對(duì)激光器的影響主要由三個(gè)方面：溫度梯度熱透鏡、端面形變熱透鏡和應(yīng)力雙折射熱透鏡，它們的作用效果在總的熱效應(yīng)中占的比重分別為：75％，20％和5％。本文將提出兩種抑制溫度梯度熱透鏡的方法，并討論這兩種方法對(duì)減小激光晶體溫度梯度熱透鏡效應(yīng)的作用，并和傳統(tǒng)的方法做了比較，討論了這兩種方法相對(duì)于傳統(tǒng)方法的優(yōu)點(diǎn)。
　　 首

2、先，本文提出了一種激光晶體徑向梯度摻雜的方法抑制熱透鏡中非理想透鏡效應(yīng)。這種方法利用基模和高階模在徑向能量分布上的差異，只在基模的光斑半徑內(nèi)加入摻雜粒子，并考慮泵浦光光強(qiáng)的徑向分布，使摻雜濃度在基模的光斑半徑內(nèi)存在徑向的梯度變化，目的是使熱耗在基模的光斑半徑內(nèi)均勻分布，以達(dá)到消除非理想透鏡的目標(biāo)。本論文討論了在以高斯光和平頂光為泵浦光的情況下，晶體摻雜濃度徑向變化的特點(diǎn)，又討論了當(dāng)泵浦光的光強(qiáng)分布偏離額定的光強(qiáng)分布時(shí)，這種方法相對(duì)于普通

3、的徑向均勻摻雜的方法在抑制非理想熱透鏡效應(yīng)方面是否仍然存在優(yōu)勢(shì)。根據(jù)論文中數(shù)值計(jì)算的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，泵浦光為高斯光時(shí)的徑向梯度摻雜方案在泵浦光的光強(qiáng)分布與預(yù)定的分布有一定偏差的時(shí)候仍然能保持一定的優(yōu)勢(shì)，而平頂光為泵浦光的情況下的徑向梯度摻雜方案在這方面的效果不理想。
　　 其次，本文討論了一種激光晶體端面形狀設(shè)計(jì)的方法來抵消溫度梯度熱透鏡。本論文在傳統(tǒng)的端面球面研磨方法的基礎(chǔ)上做了革新，使其在抵消溫度梯度熱透鏡效應(yīng)方面更加精確。并在以