LD面阵侧面泵浦Nd:YAG光场均匀性研究

为了研究LD面阵侧面泵浦Nd:YAG晶体吸收光场的分布特点,在LD线阵侧面泵浦固体激光器晶体吸收光场数值计算模型的基础上,建立了LD面阵侧面泵浦Nd:YAG晶体吸收光场的数值计算模型。通过建立适用于不同泵浦结构的激光二极管多侧面泵浦全固态激光器的晶体吸收光场分布模型,使用Matlab编程模拟,分析了泵浦结构各参量:物质吸收系数、晶体半径、泵浦距离条件下,面阵泵浦和线阵泵浦晶体吸收光场均匀性及泵浦效率的差异,为LD侧面泵浦全固态激光器的设计和研究提供理论基础。     

多模光纤耦合LD输出光束的空间耦合技术

为了研究多模光纤耦合LD输出光束通过空间耦合后的光场分布,分析了多模光纤输出端面的光场分布,用光学ABCD矩阵讨论了多模光束通过光学系统的变换特性.并实验测量了通过薄透镜耦合后的光束分布参数,测量结果在束腰附近与计算结果相当吻合;对不同薄透镜的数值计算发现,增加入射光束到透镜的距离,或者使用短焦距的透镜,都能起到压缩光斑尺寸的目的.对于空间耦合泵浦固体激光器的光纤耦合LD的输出光束,使用短焦距的透镜要优于使用长焦距的透镜.     

侧面抽运光参数对DPL激光器增益分布的影响

为了研究侧面抽运固体激光器时激光工作晶体中的增益分布特性,分析了侧面抽运结构特点,采用数值计算方法计算了单向侧面和三向侧面抽运光参数对激光晶体中增益分布的影响.研究结果表明:抽运光束腰半径越小,激光晶体的轴线上增益越大,激光晶体径向增益分布越集中;晶体的吸收系数越小,激光晶体中抽运均匀性就越好,但总的吸收效率下降;在吸收系数和束腰半径过小时,激光晶体不能完全吸收抽运光的能量,抽运光利用率降低;此时在晶体侧面抽运光出射面增镀抽运光的增反射膜,能提高抽运光的能量利用效率.     

LD泵浦的全固态内腔倍频单模绿光激光器的研究

研究了激光二极管(LD)端面泵浦的全固态内腔倍频的单模运转的532nm绿光激光器的腔型设计,以及获得最大输出功率的简单理论．并用LD泵浦的Nd：YAG内腔倍频激光器从实验上进行了验证,为进一步进行自混合干涉实验奠定了基础．     

LD侧面泵浦全固态激光器的热效应分析

对不同情况下LD侧面泵浦全固态激光器的热效应进行了分析,建立了抽运光功率和温度分布的计算模型,用C语言和MATLAB编程的方法对所建立的模型进行计算机数值模拟,并对模拟的结果进行了讨论分析.     

大功率单管LD泵浦Nd:GdVO4/LBO红光激光器

研究了一种大功率单管LD(激光二极管)泵浦晶体、I类临界相位匹配LBO腔内倍频、高效紧凑结构的全固态红光激光器．利用自行设计的高耦合效率、小聚焦光斑的自聚焦透镜耦合LD,当泵浦功率为4W、倍频红光671nm、基模输出280mW时,光一光转换效率达到7%．     

LD侧面泵浦全固态激光器的热效应分析

对不同情况下LD侧面泵浦全固态激光器的热效应进行了分析，建立了抽运光功率和温度分布的计算模型，用C语言和MATLAB编程的方法对所建立的模型进行计算机数值模拟，并对模拟的结果进行了讨论分析．     

高斯光束束腰位置及尺寸的精确测量

研究了如何提高高斯光束束腰位置及束腰半径的测量精度.从高斯光束的对称性出发,测量了其束腰位置.根据高斯光束通过薄透镜的传输特性,结合已确定的聚焦高斯光束的束腰位置,得到了待测高斯光束的束腰位置及束腰尺寸.根据高斯光束的对称性,直接确定了待测高斯光束的束腰位置,进而在该位置对束腰半径进行了实际测量.结果表明:反推的束腰位置及尺寸分别可精确到0.01mm和0.1mm,且反推结果和实际测量结果一致.     

激光二极管侧面泵浦Nd:YAG的增益分布特性

对激光二极管侧面泵浦Nd:YAG的增益分布特性进行了分析,首先对单个激光二极管侧面泵浦建立计算机模型进行分析,并用Matlab进行数值模拟.然后对多个激光二极管侧面泵浦的情况进行了分析和计算机模拟,最后对计算机模拟的结果进行了分析讨论.     

激光二极管叠层阵列的光束特性研究

本文对激光二极管叠层阵列的光束特性进行了研究．基于二阶矩定义,对激光二极管叠层阵列光束的光束质量(M^2因子)、束腰宽度、远场发散角和内禀像散不变量等光束特征参数作了理论推导和分析．     

泵浦光束空间分布对DPL性能的影响

讨论了端面泵浦二极管泵浦固体激光器中泵浦光束空间分布对二极管泵浦固体激光器性能的影响.通过计算,发现泵浦光的分布半径、泵浦光对对称性的偏离程度会严重影响到振荡光的阈值、输出功率和斜效率,并绘制了相应的变化曲线.计算还表明,单独利用泵浦光的M2因子判断泵浦效果并不合适.通过数值计算,还分析了泵浦光空间分布对振荡光光束质量的影响.     

内表面粗糙度测量仪

应用光散射原理,采用半导体激光器做光源,光纤准直、光电二极管阵列接收信号,Ａ／Ｄ模数转换,单片机计算结果的内表面粗糙度测量仪,可无接触测量复杂开头工作的内表面,测量速度快,分辨率高,仪器体积小,且测量精度高。     

端面泵浦光的焦斑位置对DPL性能的影响

为了研究端面泵浦固体激光器时,泵浦光焦斑位置对激光器输出性能的影响,建立了交叠积分的计算模型,计算了确定的谐振腔结构和泵浦光束分布时的交叠,数值模拟出了不同泵浦光焦斑位置时,激光器的输出性能.得到了该结构下泵浦光的焦斑位置,以及焦斑位置对激光器输出性能的影响.结果表明最佳阈值泵浦功率和斜效率对焦斑位置比较敏感,且焦斑位置位于增益介质中距离泵浦面1.3 mm时,激光输出功率最大,泵浦效果最佳.     

基于光栅外腔的高功率半导体激光阵列谱合束研究进展

半导体激光器与其他类型激光器相比具有寿命长、效率高和波长范围广等优点,使其成为现代激光领域的重要组成部分。输出功率和光束质量是判断半导体激光器优劣的两大关键指标,但半导体激光器的特殊原理和结构决定了它在追求高功率的同时光束质量会劣化,导致其应用范围受限。谱合束技术被证明是解决该问题的关键技术之一,但目前仍然存在光功率和光束质量退化等问题;因此,如何获得高亮度合成光束成为国内外研究热点。针对外腔谱合束技术,本文首先介绍了半导体激光阵列和叠阵,总结比较了应用于谱合束技术的3类光栅,阐述了光栅外腔法谱合束技术的基本原理,概括了国内外高功率半导体激光阵列谱合成技术的研究进展和现状,分析讨论了导致合成光束质量劣化和合束功率耗损的因素,展望了高亮度半导体激光器的发展前景。本研究有助于推动高亮度半导体激光器直接光源的进一步发展。     

LD端面泵浦Nd：YAG晶体内部纵向增益分布模拟

本文通过使用Matlab软件建立数学模型,模拟了二极管端面泵浦Nd：YAG晶体内的泵浦光增益分布情况。通过分析泵浦光聚焦焦点在晶体位置发生变化时的晶体内增益分布情况,发现随着聚焦位置深入晶体内部,泵浦光能量在晶体内的分布均匀程度先逐渐提高,随后降低,当聚焦位置为1mm时泵浦光能量在晶体内分布的均匀性最佳。通过模拟分析,可以进一步解影响泵浦光在晶体增益分布均匀性的因素,为激光器泵浦系统设计提供理论指导。     

腔外激光束整形系统设计

根据波动光学的原理及腔外透射型衍射体对光波动场的波前进行变换调制的理论,设计了一种组合式腔外激光束整形系统．对系统的每一透射式元件进行透射函数分布设计并组成一个系统,使激光束通过该系统后,对光波场波前实现调制和整形．     

经卡式光学天线发射的高斯光束衍射特性的研究

激光通信发射系统一般都是采用卡塞格林式望远镜作为发射天线,由于激光通信采用的光源波形为高斯光束,卡式光学系统的主次镜光学结构为环形结构,以往对均匀波经圆孔光阑后的衍射特性并不适用于激光通信。对基尔霍夫衍射公式进行了简化,利用数值计算的方法,利用仿真软件得到了高斯光束通过卡式光学天线之后的远场衍射分布特性,并与近场菲涅尔衍射分布特性进行分析比对,给出了卡式光学结构的最佳遮拦比为0.2,理论上可以达到1.5倍的近衍射极限发射束散角,在工程计算中有一定的应用价值。     

半导体激光器光束修正实验研究

采用棱镜、准直透镜和柱面镜组成一个光束修正系统,可对半导体激光器的光束进行整型准直。实验结果表明,其光束发散角可压缩到1mrad以下,并接近衍射极限。该系统具有成本低,光功率损耗小,结构简单、易于操作等优点。     

高电力二极管Nd：YAG激光器的最佳共振条件

对高电力二级管Nd:YAG激光器的输出功率和偏光特性进行图表分析.介绍了平行-评判共振器的结构,讨论了根据偏光方向的热焦点和热弹性产生的热效果问题.在原有的输出功率下,能保持稳定的激光输出的最佳共振条件,同时对非对称构成的高电力Nd:YAG激光共振器在理论上预测的光共振条件和实验结果进行了比较.