全固态v型双腔组合腔内倍频单向输出准连续206w绿光激光器试验的研究 (1)论文

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1、西北大学硕士学位论文摘要激光二极管泵浦的固体激光器(DPSSL，DPL)具有高效率、结构紧凑、工作稳定、寿命长和全固化等优点，在材料3n-r-、军事、医疗、科研，通信等领域已得到广泛应用，已经成为国际上新型固体激光器的发展热点。高功率，特别是百瓦级的全固态DPL绿光激光器，更是各发达国家致力研究的重点。本文围绕高功率、高重复频率全固态内腔倍频Nd：YAG激光器进行了理论和实验研究，提出了一种V型双腔组合单向重叠输出准连续绿光激光器，系统由两个独立的子腔构成。当两个子腔中半导体激光模块泵浦电流均为50A，重复频率均为24．4kHz时，1064rim基频光输出功率为34

2、2W，获得了最大平均输出功率为206．2W的准连续532nm绿光输出，倍频效率为60．2％。主要创新点概括如下：1、提出了一种V型双腔组合单向重叠输出准连续绿光激光器，系统由两个独立的子腔构成，一个V型子腔，一个直线型子腔。每个子腔都采用高效平凹腔结构，以获得较大的基频光功率，同时加入谐波镜将基频光与倍频光分开，减少激光晶体对倍频光的吸收，实现了腔内双通倍频、单向输出。激光器系统中不需要加入任何热透镜补偿元件和热致双折射元件，每个子腔中的LD侧面泵浦Nd：YAG晶体棒所辐射的1064nm基频光独立震荡，互不干扰，与传统的双棒串接腔相比，避免了两个Nd：YAG棒放置于

3、同一个腔内导致的强烈热透镜效应。2、实验中V型子腔采用平面折叠镜取代传统的平凹折叠镜，避免了倍频晶体内部光斑过小导致的光损伤。同时旋转晶体、加强致冷，有效控制了HGTR—KTP晶体热效应的影响，增大了倍频效率，实现了大尺寸HGTR--KTP倍频晶体在高功率条件下的稳定正常工作。3、提出两种新的全固态激光器设计方案：(1)全固态高功率T型双组合腔内倍频单向重叠输出绿光激光器。(2)全固态高功率多腔组合腔内倍频单向重叠输出绿光激光器。这两种激光器设计方案可用于输出功率为200W以上的绿光激光器研制。关键词：LD侧面泵浦；V型组合式双光路组合腔；热透镜效应；热致双折射效应

4、；双声光调Q；HGTR--KTP晶体；绿光西北大学硕士学位论文All—solid-stateV—shapedDouble-cavityCombinationOne-wayOverlappingQuasi-continuousOutput206WGreenLaserExperimentStudyABSTRACTLaserdiode—pumpedsolid-statelasers(DPSSLorDPL)havebecomeadevelopingfocusofnovelsolid-statelasersandhavewideapplicationsinmaterialpr

5、ocessing，military,medicaltherapeutics，andbasicresearch，etc．，duetotheiradvantages，suchashighefficiency,compactness，steadiness，longlifetimeandallsolid—stateconstruction．High·powerallsolid-statelasersarebecomingmainstreamlasers，and11igh—powerLDpumpedgreenlaserhasbecometheresearchingemphas

6、is．Thisdissertationhasmadetheoreticalandexperimentalresearchonthehigh—power,allsolid-stateintracavityfrequency-doubledNd：YAGlaser．wereportedanewV-shapedcombinationcavitywhichiscomposedoftwoparts，aV-shapedcavityandalinearcavity,usingtwomoduleswiththesamegeometrypumpingthedualNd：YAGcryst

7、als；whenthetwomodulespumpingcurrentare50Aand50Arespectively，atarepetitionof22．4KHz，thelargestoutputpowerof1064rimwas367W，themaximumaverageoutputpowerof532nmgreenlaserwas206．2W．Thedoublefrequencyefficiencyis60．2％．ThemainlyinnovationpointsCanbesummarizedaSfollows1．PresentsaV—shapeddoub