半导体侧面泵浦高能量tec冷却全固态nd%3ayag调q激光器

《半导体侧面泵浦高能量tec冷却全固态nd%3ayag调q激光器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中文图书分类号：TN248密级：公开UDC：535学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：半导体侧面泵浦高能量TEC冷却全固态Nd:YAG调Q激光器论文作者：董剑学科：光学工程指导教师：王智勇研究员论文提交日期:2017年4月18日UDC：535学校代码：10005中文图书分类号：TM615学号：S201413025密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：半导体侧面泵浦高能量TEC冷却全固态Nd:YAG调Q激光器英文题目：HIGHENERGYDIODE-SIDE-PUMPEDQ-SWITCHEDND:YAGSOLID-STATELA

2、SERWITHATHERMOELECTRICCOOLER论文作者：董剑学科专业：光学工程研究方向：固体激光器申请学位：工学硕士指导教师：王智勇研究员所在单位：激光工程研究院答辩日期：2017年5月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：董剑日期：2017年6月14日关于

3、论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：董剑日期：2017年6月14日导师签名：王智勇日期：2017年6月14日摘要摘要随着半导体激光二极管技术的重大突破，固体激光器得到强劲的发展，其应用领域不断地扩展。其中最为重要的是用半导体激光器泵浦全固态激光器技术的发展，这是一种高效率、长寿命、光束质量高、稳定性好、结构紧凑小型化的新型固体激光器，尤其是调Q后获得的高峰值功率的全固态激光

4、器，已经成为国际上竞相研究的热点。而无水冷却的全固态激光器更是使得全固态激光器结构紧凑小型化的特点更加突出，成为了制作小型化、便携式激光器一种有效手段。本论文介绍了一种实现LD泵浦高能量、窄脉宽、无水冷全固态激光器的有效方法，对国内外的同行有一定的参考意义。具体的研究内容分为以下几个部分：1、通过分析速率方程，推导了输出能量、脉冲宽度、最佳输出镜耦合透过率与单一无量纲的变量函数?的公式，并估算了激光器的输出能量以及脉冲宽度。然后通过谐振腔的稳定性分析，确定了腔镜的位置放置关系。2、研究进行了振荡级自由振荡以及调Q特性的实验。并在此基础上对谐振腔的参数进行了优化实验。分别测试了偏

5、振片偏振透光特性、输出镜透过率、腔长、LD泵浦脉宽、TEC温控精度、冷却温度对输出的影响。最终使用了Ø7mm×100mm、掺杂浓度为1.1±0.1at%的Nd:YAG作为增益介质，峰值功率为15kW的LD阵列作为泵浦源，使用了Tp=99.52%Ts=0.123%的偏振片，T=75%的输出镜，在腔长为280mm，TEC温控精度为0.01℃，冷却温度25℃，LD泵浦脉宽为200μs，重复频率为10Hz，泵浦电流为80A的实验条件下，得到了最大输出能量350mJ脉宽为9.7ns的激光输出。输出的稳定性是2%，光-光转换效率以及电-光转换效率分别为13.3%和6.7%。激光在两个方向的

6、光束质量M2分别是7.7和12.3。3、进行了放大级实验研究。最终第一级放大器使用Ø7.5mm×134mm、掺杂浓度为1.1±0.1at%的Nd:YAG作为增益介质，峰值功率为24kW的LD阵列作为泵浦源，在第一级放大运行参数为90A、200μs、10Hz时，得到了700mJ、10ns的激光放大输出。第二级放大器使用Ø8mm×134mm、掺杂浓度为1.0±0.1at%的Nd:YAG作为增益介质，峰值功率为24kW的LD阵列作为泵浦源，在第二级放大运行参数为80A、200μs、10Hz时，最终得到了1035mJ、9.9ns的激光输出。关键词：全固态激光器；高能量；无水冷；LD泵浦

7、；Nd:YAGIAbstractAbstractWiththebreakthroughoftheLDtechnology,solid-statelasershavebeenstronglydevelopedandtheapplicationareasofsolid-statelasershavebeenexpand.OneofthemostimportantdevelopmentistheLDpumpedsolid-statelaser,whichisahighefficiency,long