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1、山东科技大学学士学位论文摘要激光谐振腔是激光系统的核心部件,合理的谐振腔设计可以提高输出功率和改善光束质量。折叠腔可以很好的补偿由激光晶体以布氏角放置时产生的象散,简化了光路,使人们能在小的空间里得到较长的腔长,并且方便其他光学元件的插入。论文的主要内容包括:1.对谐振腔作简单介绍,总结出其分类及各自优缺点,进而引出折叠腔。介绍折叠腔的特性及其在激光器发展中的应用。2.根据ABCD矩阵理论对直腔进行理论分析,介绍G参数等价腔法,给出折叠腔的理论分析依据。分析折叠腔的象散,写出折叠腔子午面和弧矢面
2、的往返矩阵,给出稳定性条件和象散补偿条件。根据矩阵理论和稳定性条件,用Matlab软件模拟出三镜折叠腔的稳区图并加以分析,计算出几组可以满足象散的点,模拟出子午面和弧矢面的光斑半径,作图比较是否可以很好的补偿象散。3.根据理论分析,设计一种四镜折叠腔,写出其往返矩阵,根据稳定性条件,模拟出稳区图,通过计算分析,筛选出可以很好补偿象散的腔参数,包括臂长、折叠角、镜的曲率半径、晶体长度(在此选用Cr:LiSAF晶体,其折射率为1.41)。通过分析,选取了一组子午面和弧矢面光斑半径仅差0.9的腔参数,
3、完成设计。关键词:ABCD矩阵,折叠腔,象散补偿,稳区图,腔参数63山东科技大学学士学位论文AbstractLaserresonatoristhecorecomponentoflasersystem,andthereasonabledesignoflaserresonatorcanimprovelaserpowerandbeamquality.Foldedresonatorcanbewellcompensatetheaberrationcreatedbythelasercrystalwhichi
4、splacedasBrewsterangle,andalsosimplifyingtheopticalpath,sothatpeoplecangetalongercavitylengthinasmallspace,andotheropticalcomponentscanalsobeinsertedconveniently.Themaincontentsareclassifiedasfollows.(1)Introducetheresonatorbriefly,summarizetheclassi
5、ficationandtheirownfeatures,thenleadstothefoldedresonator.Describethecharacteristicsoffoldedresonatoranditsapplicationinlaser’sdevelopment.(2)AccordingtotheABCDmatrixtheory,analyzethetheoryofthelinearresonator,introduceGparameterequivalentresonatorme
6、thod,inordertoanalyzethefoldedresonator.Analyzetheaberrationoffoldedresonator,writefoldedresonatormeridianplaneandsagittalplane’sround-tripmatrix,givethestabilityconditionsandaberrationcompensationconditions.Accordingtothematrixtheoryandstabilitycond
7、itions,usingMatlabsoftwaretosimulatethethree-mirrorfoldedresonator’sstablerangefigureandcalculatingseveralgroupsofnumberstomeetasaberrationcompensationpoints,simulatemeridionalplaneandsagittalplane’sbeamradius,compareifitcanbeverygoodtomeetaberration
8、compensation.(3)Accordingtothetheoreticalanalysis,designafour-mirrorfoldedresonator,writetheround-tripmatrix,underthestabilityconditions,tosimulatethestablezones,throughcalculationandanalysis,selectagroupofresonator63山东科技大学学士学位论文parameterswhichcanbew