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激光二极管泵浦的固体激光器由于其具有效率高、寿命长、结构紧凑、稳定可靠等特点,它将是新一代固体激光技术的主流。而高效动力稳定全固态激光器又是这一领域中的一个重要的研究方向,本论文围绕高效动力稳定全固态激光器与谐振腔技术,开展了如下的工作:
(1)对二极管激光端面泵浦条件下,激光工作物质内的温度分布、热透镜效应进行了理论分析并测量了热透镜效应。利用光学谐振腔的传播圆方法分析了含热透镜的平面平行谐振腔,从而推导出了测量热透镜焦距的理论公式。
(2)采用传播圆和变换圆方法,详细地分析了平直固体激光腔,对LD端泵平直腔Nd:YVO<,4>固态激光器输出功率特性受激光器内在诸因素(热透镜效应、腔长、激活孔径等)的制约关系进行了研究。对进一步提高其输出功率特性指出了方向。
(3)分析了固体激光器可供选择的几种腔型的动力稳定性。并对常用的几种固体激光腔型进行了评价,指出了存在的问题。给出了高效动力稳定全固态激光器的较好设计方案。分析了一种改进的V型谐振腔,对其机理进行了初步的探讨。
(4)采用传播圆和变换圆方法,给出了凸面镜构成的谐振腔产生激光的条件,并指出了小曲率半径的凸面镜和平面镜构成谐振腔可以作为大功率激光器的高效动力稳定谐振腔。
(5)对Nd:YVO<,4>晶体的双折射现象进行了分析,提出了消除由晶体双折射引起的对激光器输出功率与模式的影响的方法以及获得一个高效动力稳定全固态激光器途径。