多棒串接固体激光器谐振腔及其输出光束聚焦特性的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要本文对多棒串接Nd：YAG固体激光器谐振腔及其输出光束的聚焦特性进行了研究，主要内容分为以下几个部分：1．首先讨论了一般谐振腔的稳模式热稳条件，并比较了球面驻波腔的稳模式强热＼，稳条件，弱热稳条件，稳功率热稳条件及稳模体积热稳条件，总结了它们的关系。f然t后结合具体情况，分析了六棒串接平行平面腔固体激光器的热稳条件和稳定性条件，、j，并计算了具体腔长条件下的稳定区。≮＼／V2．分析了输出耦合镜和热透镜效应对激光器输出高斯光束发散角的影响。憎先对等间距腔型和对称腔型双棒串接固体激光器输出高斯光束的发散角进行了比较：然后分别计算和讨论了单棒，双棒和三棒对称

2、腔型同休激光器输}

3、1多模高斯光束发散角与卜／热焦距的关系。W√3．利用几何光学的方法讨论了谐振腔失调引起的几何损耗对激光输出功率的影响，并且讨论了谐振腔失调和腔镜的面形误差对输出光束质量的影响。4．利用光束参量传输变换的方法和柯林斯公式对基模和拉盏尔高斯光束的聚焦场特性进行了分析计算。指出了当薄透镜的口径远大予入射光束的束宽时，薄透镜的衍射效应对高斯光束聚焦场的焦移的影响可以忽略，当薄透镜的口径与入射光束的束宽可以比拟时，薄透镜的衍射效应对高斯光束聚焦场的影响不能忽略。黼讯1懒燃谐撇燃㈣黼性华中靖技大学硕士学位论丈ABSTRACTResonatorsandrousingprop

4、ertiesofoutputbeamofMulti‘rodsseriesconnectionNd：YAGsolidstatelasershavebeeninvestigatedinthispaper，itincludesthefollowingaspects：l。Firstlywediscussedthemodethermo-s捂bilityconditionsfofageneralresonatorandcomparedthemodestrongthermo—stabilityconditions，themodeweakthermo*stabilityconditions，th

5、epowerthermo．stabilityconditionsandthemodevolumethermo—stabilityCOnditions．Therelationsoffourthermo．stabilityconditionsweresummarized．AfterwardsWeanalyzedthethermo—stabilityconditionsandstabilityconditionsofsixrodsconnectionsolidstate1ascrsinplane-planeresonator,Moreoverstabilityareasindefini

6、teresonatorlengthswerecalculated。2．Thejnfluencesoftheresonatoroutputmirrorandthethermallenseffectongaussianbeamdivergenceangleswereanalyzed．Firstlywecomparedthedivergenceanglesofoutputbeamsofequalintervalseltingandsymmetricintervalsettinginthetwo—rodsconnectionsolidstatelasers．Secondlywedicus

7、sedandcaluatedtherelationsofthedivergenceanglesof髓lMmnGaussianbeamandthermofocusofsymmetric；ntervaisettingjntheone，twoandthree·rodssolidstatelasersseparately．3．1meinfluencesofgeometrylossfromresonatormaladjustmentsonlaseroutputpowerweredicussedbymeansofgeometryoptics。Moreover,theinfluencesoft

8、heresonatormaladjustmentsandthesurfaceerrorofmirrorsonbeamqualitywerealsodicussed．‘l。∞lerousingpropertiesofTE&羲mandlaguerreGaugsianbeamwereanalyzedandcalculatedbymeansofbeamtransmissiontallfromsandcollinsformula．Thefollowingconclusionswerepoi