高功率全固态激光器单元技术研究.pdf

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1、分类弓：TN248I)C：5352密级：堕垒!]：编号：高功率全固态激光器单元技术研究RESEARCHONTHEUNITOFHIGH．POWERALL—SOLID—STATELASER4学位投产一V伉及代码：睦查型』是堂!!Q!些!学科如Ik名称及代¨：堂堂』捏fQ§业2研究万限丝i垫士蕉垄丝虐目申请学位级别：蜘主指辞敦帆土唑坐丛宣量研究生：塑I然堕沧文一世m州川：：Q!Q：!=2Q!!：12长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《高功率全固态激光器单元技术研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研宄工作所取得

2、的成果。除文中已经注明引用的内容外．本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：4目[￡整蠡越年j月监日长春理工大学学位论文版权使用授权书拳学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工托学硕士、博士学位论丈版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学住论文全文数据库和CNKI系列数据库及其E国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借闻．本人授权长春理工太学可以将本

3、学位论文的全部或部分内容编八有关数据库进行检索，也可采用影印，缩印或扫描等复常l手段保存和汇编学位论文。作者签名：生旦t!l垫幺。!』卫年上月—丛日导师签名2：Q』2年—兰月』兰日摘要针对国内激光加工系统的发展需求，本文设计了一台最大输出功为670w的全固态激光器，其总的电．光转换效率可达到164％，激光光束质量小于30mrnmrad。本文首先分析了四能级系统的速率方程，并从理论上推导了激光器的工作闽值、激光器的输出功率及输出效率等问题。阐述了激光器热效应产生的原因及其危害性，并对热效应问题进行了系统的理论分析与计算，得到了激光晶体内部的温度

4、分布规律和应力分布规律。其次，对高功率全固态激光器的组成单元进行了设计，主要包括激光晶体的优化设计、泵浦方式的选择、工作物质内部增益分布研究、谐振腔的设计等。最后对设计的激光器进行了系统的实验研究．并结合实际工作要求优化激光器相关参数。关键词：全固态激光器高功率单元技术ABSTRACTAccordingtotherequirement&thedomestichigh—powerlaserprocessingsystemahigh-powerall-solid-statelaserisreportedinthispaper．themaximum

5、outputpowerofthelaserls670Wwithbeamparameterproductlslessthan30mmmradandtheIotaIelectro—opticse衔ciencyIsashighas164％Baseon山eprincipleoflaseLfour_levelsystemrateequationstheoryisanalyzedin山epaperlTheworkthresholdmaximumoutputpowerandIotalefnciencyoflaserarediscussedTheproduc

6、eprincipleandharmoflaserthermaleffectsareexpressed，andtheinternaltemperaturedistributionandstressdistributionruleofcrystalsareobtainedfromtbesystematicallyanalvsisandeomputmionoflaserthermaleffectsSecondlHthecomponentunitsofthelaseraledesignedincludingtheoptimaldesignofthel

7、asercrystaltheselectionofthepumpmodetheresearchonthegaindistributionwithinthelasercrystal．andthecavitydesignFinallytheexperimentresearchofthelaserSvstenllSdesigned．andcombinedwiththeaclatalworkrequirementssomeparametersoftheIaserjsoptimizedtomakesurethelaseroperationstabili

8、t＼K”words：all-solid-statelascrh唔h—I，0¨erunittechnolo毋目录摘要ABSTR^CT录第一章绪论．．．．．．．．．．．