大能量板条激光放大器的研究

《大能量板条激光放大器的研究》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：大能量板条激光放大器的研究论文作者：于灏洋学科：光学工程指导教师：李强论文提交日期:2016年6月UDC：535学校代码：10005中文图书分类号：TN248学号：S201313016密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：大能量板条激光放大器的研究英文题目：THERESEARCHONHIGHENERGYSLABLASERAMPLIFIER论文作者：于灏洋学科专业：光学工程研究方向

2、：能量光电子申请学位：工学硕士指导教师：李强教授所在单位：激光工程研究院答辩日期：2016年6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：于灏洋日期：2016年6月关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大

3、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：于灏洋导师签名：李强日期：2016年6月摘要摘要大能量、短脉宽的全固态激光器在激光加工、探测遥感、高能物理研究等领域都有着广泛的应用。本文采用MOPA放大结构，使用自行设计的高稳定性、高光束质量种子源作为主振荡器，采用多级掠入射板条放大模块，实现大能量、短脉宽激光输出。经过MOPA系统三级放大后，种子光被放大了28

4、00余倍，获得了单脉冲能量31.7mJ的大能量脉冲输出，光束质量蜕化不严重。本文的主要研究内容包括：1）对板条激光放大器的国内外研究现状，及高增益放大系统中ASE抑制方法进行了总结与归纳。并最终确定采用高增益、高光束质量、结构简单的掠入射板条作为MOPA系统的基本放大结构。2）根据放大器的增益理论与ASE理论使用MATHEMATICA软件进行推导与模拟，使用COMSOL软件对不同板条尺寸、不同泵浦强度、不同泵浦区域的板条热分布进行了模拟。为系统设计与实验分析提供了理论支持。3）设计了放大系统：对增益介质进行切角设计

5、、镀吸收膜设计，抑制了晶体内部的ASE；对系统的泵浦进行选择，采用高峰值功率脉冲bar泵浦，并针对半导体堆栈设计了光束匀化方法；对放大光路进行设计，给出了一种新型的环形分层光路，它可以有效地抑制ASE的产生，进一步提高了放大器的增益和效率。4）对掠入射板条放大实验进行优化分析，放大系统采用两级Nd:YVO4、一级Nd:YAG增益介质。放大系统的种子源的为端面泵浦Nd:YAG晶体，电光调Q输出，脉冲能量11μJ，重复频率200Hz，脉宽30ns，最终通过MOPA放大系统，实现了脉冲能量31.7mJ的激光输出，光束质量

6、M2<1.36，脉宽基本保持不变。关键词：激光放大器；掠入射板条放大器；大能量；ASE抑制IAbstractAbstractAll-solid-statelaserwithlargeenergy,short-pulsewidthiswidelyusedinlaserprocessing,remotesensing,scientificresearchandetc.Inthispaper,weuseMOPAamplifierstructurewithaself-designedseedsourcewhichhashi

7、ghstability,highbeamqualityasthemasteroscillator.Weusegrazing-incidenceslabamplifierswithmulti-passtorealizelargeenergy,short-pulsewidthlaseroutput.Bythree-stageamplification,theseedlaserisamplified2800times,largeenergypulsewithpulseenergy31.7mJisobtained.Beam

8、qualitydegeneratenotveryserious.Themaincontentsinthispaperasfollows,1)SummarizetheresearchofslablaseramplifierandASEsuppressedmethodsinhighgainamplifier.Weusegrazingincidenceslabas