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激光二极管泵浦Nd:YAG多程激光放大器研究

罗斌

  本论文通过对激光二极管泵浦Nd:YAG多程激光放大器的理论计算,获得了对影响多程放大系统总体效率的诸多因素的认识,并以此为基础,进行了激光二极管泵浦Nd:YAG双程功率放大器的小信号增益测试、功率放大等原理性实验,得到了放大器的小信号增益、输出能量、储能效率、提取效率等数据,分析了一些对Nd:YAG双程放大器储能效率和能量提取效率有影响的因素,建立了适合于激光二极管泵浦固体激光器(DPL)放大系统的理论计算和实验相结合的多程放大模型。本论文主要的研究内容有:1.建立了“之”字型光路板条多程激光放大器的物理模型,选择薄片和光束分割数值计算方法,编制了具有Windows界面的单侧泵浦条件下板条小信号增益模拟计算程序和空间分布的激光束在板条中进行多程放大的模拟计算程序。2.数值模拟激光二极管泵浦Nd:YAG板条激光放大器的储存能量过程,计算得到了单侧泵浦条件下板条的小信号增益分布,并确定了测试放大器小信号增益的实验方法。实验测得,在激光二极管泵浦能量为218.75mJ时Nd:YAG激光放大器的小信号增益系数为0.2385cm~(-1),储能效率在25%左右。实验数据与数值计算结果作了比较,符合得很好。3.重点分析了输入通量、小信号增益、增益恢复因子、光束填充因子及损耗等因素对“之”字型光路板条多程放大器提取效率的影响。对三种主振荡器-双程功率放大器方案进行实验探索和比较后,得出结论:在确保主振荡器输出激光光束质量较好的条件下,提高放大器输入能量和增大光束填充因子能够大大提高放大器的提取效率。实验得到激光二极管泵浦Nd:YAG板条双程功率放大器的单脉冲输出能量为51.9mJ,能量提取效率为51.8%。我们把实验数据代入多程放大模型公式进行了理论计算,得到了与实验数据基本相一致的计算结果。……   
[关键词]:激光二极管泵浦Nd:YAG多程激光放大器;储能效率;提取效率
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国工程物理研究院北京研究生部2000年
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