【摘 要】
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LD连续泵浦高重频电光调Q激光器在军事国防、激光微精细加工等领域具有广泛的应用前景。本论文主要从理论和实验方面对高重复频率、窄脉冲宽度激光器输出特性进行研究,主要内
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LD连续泵浦高重频电光调Q激光器在军事国防、激光微精细加工等领域具有广泛的应用前景。本论文主要从理论和实验方面对高重复频率、窄脉冲宽度激光器输出特性进行研究,主要内容分为以下四部分：1.通过四能级调Q速率方程,结合连续泵浦条件给出了调Q激光器的重复频率与峰值功率、脉冲宽度和单脉冲能量之间的关系。2.设计了连续生长型(Adhesive-Free Bond, AFB)双端面复合Nd:YVO4晶体结构,提高了上能级储能效果,减小了热效应。设计了LD连续泵浦RTP电光Q开关,通过计算得到了最佳工作电压。3.结合双端面复合Nd:YVO4晶体热透镜焦距测量结果,设计和优化了谐振腔参数。根据泵浦光与振荡光空间分布关系模拟和分析,确定泵浦耦合透镜组的最佳耦合比例为1：1.25。并在平-平腔和平-凹腔结构下,对激光器基模输出特性进行理论模拟。4.在上述理论研究基础上,设计了LD连续泵浦高重频RTP电光调Q激光器。在重复频率为100kHz、150kHz和200kHz时得到脉冲宽度分别为10.55ns、13.10ns和16.65ns,峰值功率分别为8.44kW、4.70kW和2.89kW的脉冲激光输出。重复频率200kHz下得到11.92W的平均功率输出,对应的光-光转化效率为47.7%,动静比90%以上峰-峰脉冲波动度小于6.4%,当平均输出功率为9.62W时x和y方向的光束质量M2因子分别为1.087和1.102。
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