多端面泵浦二極管泵浦固體激光器的光場研究.pdf

1、近年來，激光二極管泵浦的全固態(tài)激光器(DPL)以其效率高、體積小、重量輕、壽命長、穩(wěn)定性好等特點，成為當(dāng)今固體激光器件一個發(fā)展熱點。采用端面泵浦的DPL，有效地將泵浦光耦合進(jìn)激活介質(zhì)的TEM00模體積內(nèi)，易于實現(xiàn)泵浦光與激光腔內(nèi)振蕩光間的模式匹配，具有閾值低，斜效率高等優(yōu)點，有利于獲得較好的輸出光束質(zhì)量。
　　 本文以多端面泵浦DPL為研究對象，對其諧振腔進(jìn)行了物理模型的等效處理和算法設(shè)計，將等效物理模型單元化(以平行平面腔為基

2、礎(chǔ)單元)、模塊化(衍射計算模塊、增益分布計算模塊、熱透鏡計算模塊、光場放大倍數(shù)計算模塊)?？紤]到在實際應(yīng)用中折疊腔的晶體數(shù)目可變，我們在程序設(shè)計過程中巧妙的利用了積木式直接堆積的方法形成了一種循環(huán)加自動鏈?zhǔn)浇M織方式：提出了一種基于菲涅耳一基爾霍夫衍射積分公式的諧振腔光束計算方法，建立了激活介質(zhì)增益分布的近似計算模型，同時考慮激光介質(zhì)熱透鏡效應(yīng)對光場的影響，完成了多端面泵浦折疊腔DPL的仿真計算程序。利用該仿真程序可以近似計算出不同參數(shù)下

3、的諧振腔光場分布和光場放大倍數(shù)。這種光場計算軟件，目前在文獻(xiàn)中尚未報道。
　　 利用上述軟件，論文分別對熱效應(yīng)軸對稱和非軸對稱分布時的情況展開討論，著重研究了三端面泵浦DPL諧振腔的光場分布規(guī)律。在軸對稱分布的熱效應(yīng)條件下：①泵浦功率的增加對光場分布有著極大影響；②光場放大倍數(shù)隨著泵浦光半徑的增加而變化，只有當(dāng)泵浦光半徑滿足一定條件時，諧振腔才能起振，且泵浦光半徑存在最優(yōu)值；③在總腔長不變的情況下，改變增益介質(zhì)之間的相對距離對光