论文部分内容阅读
固体激光器具有结构紧凑、运行方式多样等优点,因此在激光应用中有着广泛的前景。传统的激光器中激光晶体为圆棒状,在激光器运行过程中,由于泵浦源和冷却系统的共同热作用,使得激光晶体中形成不均匀的热分布,内外部形成较大的温度差,产生热效应。热效应的存在导致输出光束的光束质量下降,同时限制激光器的输出功率。为降低热效应对光束质量及功率的影响,人们提出了板条激光器的概念,用来减小激光晶体的热效应,以改善输出光束的光束质量。本论文主要对灯泵浦板条激光器进行了理论和实验研究,具体内容包括:(1)阐述了灯泵浦下板条激光器内部产生热效应的原因,并分析了板条晶体内部的热分布和热应力分布,并以此建立板条晶体内部热平衡的理论模型。同时在实验中具体测量了板条晶体的热焦距;(2)基于M2因子评价输出光束的传输特性的方法,分析了不同腔镜结构板条激光器下的光束特性。通过分析比较,基于常规Fabry-Perot腔的激光器具有较高输出功率,相对较好的光束质量。并依此搭建了相应的板条激光器;(3)实验测量了基于该结构的板条激光器的输出功率和光束质量。实验结果表明,在最高泵浦功率时,板条激光器两个方向上的M2因子由于热透镜效应作用相差比较大,而在9kW泵浦时,两个方向的M2因子基本一致;(4)基于已搭建的板条激光器,我们利用输出光束对钢板进行切割。实验表明,在水平和垂直方向上的切缝基本一致,且都在0.3mm以内。