论文部分内容阅读
近几年，高功率二极管泵浦固体激光器在基频和倍频波段均获得了高效率和高功率激光输出。二极管泵浦固体激光器的高效率和高亮度在材料处理、光学遥感和频率转换泵浦源等方面均有应用。本论文开展高功率二极管泵浦双程放大器技术研究，建立了一台电光调Q，主振荡功率放大(MOPA)固体激光器，激光器在重复频率400Hz输出单脉冲能量400mJ，调Q脉宽18ns，光束质量2．1倍衍射极限。通过理论分析、数值模拟和实验研究，模拟计算了双程放大器的输出能量和提取效率，为激光放大器的设计和实验研究提供了参考。给出了不同输入(注入)能量下双程放大器的输出能量，对激光放大器进行了优化，得出了双程放大器的工作参数。高功率二极管泵浦模块中Nd：YAG棒的热效应，包括热透镜效应和热致双折射所引起的退偏效应。在光路中加入适当的负透镜可以对特定工作条件下Nd：YAG棒的热透镜进行较好的补偿；使用两个增益和荧光分布等参数基本一致的泵浦模块作为放大级，在其间加入90度石英旋转片和4f像传递系统可以较好的补偿热致双折射所引起的退偏效应，取得了较好的补偿效果，提高了泵浦模块的提取效率和激光输出功率。高重复频率二极管泵浦Nd：YAG双程放大器采用丙酮液体作为相位共轭镜来改善光束质量的实验研究。实验结果表明：采用光束扫描方式，较明显地减少了液体介质热效应。激光器在重复频率400Hz，注入能量40mJ时，反射率达到65％。激光器使用SBS相位共轭镜后光束质量由2．3倍衍射极限提高到1．3倍衍射极限，激光脉宽由23ns压缩到5ns。石英相位共轭镜在重复频率400Hz也获得了大于40％的反射率，光束质量由2．3倍衍射极限降低到1．2倍衍射极限。