LD侧面连续抽运NdYAG双棒串接激光器谐振腔的研究.pdf

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1、学位授予单位及代码：鲢壹型王厶芏!!Ql堑2学科专业名称及代码：堂芏lQZQ2Q12研究疗同：邀堂物型生盈型邀巍造申请学位级别：熊±指导教帅：金世萤鲤壅旦研究生：到堕论文起止时IⅥ：翘地』E墨虬上丝奉学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNK]系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版t允许论文被查阅和借阅，本人授权长春理工大学可以将率学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫拙等复制手段保存和汇编学位论文。作者簦导师签迎睦

2、年三月且月宴叫立年三月Ⅱ日业锄名多摘要LD删m连续抽运烈榉串接谤振腔足种扶僻曲功率(能髓)、精光束质艟激光输m的激光放大挂术，被广泛地应川存材料加I．(焊接、切荆)、“：线性光学(倍频、和频)锋领域。但激光怍ffJ拱瞰般折射傲应严煎地影响了取柞串接僻振腔的输¨{功率和光束质量。㈨此，研究热致双折射设应的补偿方沾烂十分必要的。本文基于无源i旨振腔理论和矩阵光学燎理，给}

3、{双棒串接腔的等价参数解析表达式。绘制r烈棒串接腔参数如‘和用‘随光焦度变化的曲线。依据高斯兜柬复参数定义和谐振腔自再现条什．模拟计算了双棒串接腔束腰位置和半径及激光棒上墓模光斑’F行。根据理论计算结果．搭建实验甲台，实验研

4、究了积棒半接腔激光器的输⋯功率和光柬质帚。牡于^“波片时偏振态的变换作『H，提mJ，一种新的积折射补偿方法．实现丁岛光求质鼙、高功率激光输出。蛮验结果表明此疗法对热致艰折射效应且响补偿作用。关键词：双棒串接腔双折射补偿侧面连续抽运Kevwords

5、wo-rodresoll；ltorI)irefvingencecompens；'timlCWside—pumping补偿腔输m特性测试果总结分析．●●，o0o●Ⅲ”m旧佴踞弱蚴∞科∞¨铅靼蛎磁她!!献0论谢文0，考结致参第一章绪论1l多棒串接腔发展与应用激光器性能的评价参数众多，其r}-输出功率和光束质最是俩个重要的鍪考指标。丰_}学家们一曲追求

6、高功率、岛光束质量的激光输小。传统的单棒仃源腔受限于增益介质Jt寸和较强的热做应无法产生满足此要求的激光输出。获得高功率激光输出的主要技术手段山多棒串接腔技术和主振荡．功率放大技术(MOPA)。随着腔内激光傩数量的增多．多棒串接腔输}j{功率成倍的增K『酊光束质量不变化。主振荡-功率放大技术功率提取效率较低，上L光束质昆受热透镜敬应影响。对比曲种技术．多棒串接腔优势更加明显．皿易于获得优良的激光输iIj特性。多棒串接腕技术J“+t的高功率、高光束质量激光广泛地应J目d：材利加【(焊接、切割)、非线性光学(二次i旨浊SHG、光学参量振荡OPO)等睹多领域。幽此，艰棒串接腔技术有较姒的实际心川

7、价{fI。1975{{ff苏联科学家vRKushnir，ANNemkov}lJNVShkunov提出了种获褂商功率激光输出的心路．1{

8、】在个谐振腔内放霄多个侧哪抽j耋激光棒，并实验验证丁此种坎术。这是删棒串接腔技术首次报道。随后．科学家们推导出r州棒串拨腔等价腔各种参数的解析表达式，并掘此计算出般棒串接腔的稳区范围。¨有科学糸研究了忭稳志的般棒串接腔，端面抽运j艰棒串接激光器。前期，人们先注的是腔掣选取：腔K、馓光棒K、j、腔镜位越和曲率。研究也是刖绕这蝗参数的最住纽台展什nq。随着实验验征的深入，人们发现抽运功率逃到定程度后双阵串接腕输出功率不再显著增K．且光束质嶝持续变差．并指出热敦

9、以折削做成足造成此种现象的原川。激光棒工作过程叶]，棒被多余的抽运光加热，丧删通水冷却．造成激光摊内存在温度梯度，引起激光棒的折削率变化。激光通过品体后。两个垂直n勺偏振分帚产生不相等的剌化延迟，激光偏振态：5己乍了变化。这就是热致双折射效应产生的机理。后期，人们致力于舣折射做应补偿的研究。双折射补偿的目杯是实现在横截}『ii上每点剥十轴向年

10、】径向的偏振辐射有相同柏相位延迟。含90。旋转器补偿结构、台90。旋转辨和成像系统的补偿结构、含法拉第旋转器(FR)和可变焦口n成像镜(1VRM)补偿结构被相继提了m来。每种结构都柯优势和缺陷．并不能完全征用n折有情L见。寻找扎有普遍应用能力的双折射

11、补偿结构是今后积棒串接腔的研究重点。l2国内外研究现状双榨串控腔最先付]苏联科学家提m。外国科学家在双捧串接腔领域取得了丰硕的成果。理

12、仑层丽i■}析了般柞串接腔稳定性，实验方面发现热投烈折射设应对激光输ⅡI的影响。设汁发叫J’积折牙f补偿结构。1日内丌腱积棒串接腔研究较晚。【卡j内在积棒出接脏技术应川l：取秤rK足进展。圮其是将般捧串接技术’，非线r}：变拉技术棚结台褂刘·0功率的f^频光输出。f1)f；14外研究现状