【摘 要】
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本文提出了一种激光二极管叠阵(LDA)侧面zigzag泵浦的多边形Nd:YAG薄片激光放大器构型。采用三维光线追迹方法设计合理的泵浦耦合结构,通过建模对Nd:YAG多边形增益介质内的泵浦光吸收情况进行了深入的数值模拟与仿真。采用1.5mm厚度、16mm口径的正五棱台薄片介质,研究了增益介质的Nd3+掺杂浓度和侧面切角等参数对泵浦光吸收分布均匀性的影响,侧面切角在35°～65°、Nd3+掺杂浓度为0
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院空天信息创新研究院)
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本文提出了一种激光二极管叠阵（LDA）侧面zigzag泵浦的多边形Nd:YAG薄片激光放大器构型。采用三维光线追迹方法设计合理的泵浦耦合结构,通过建模对Nd:YAG多边形增益介质内的泵浦光吸收情况进行了深入的数值模拟与仿真。采用1.5mm厚度、16mm口径的正五棱台薄片介质,研究了增益介质的Nd3+掺杂浓度和侧面切角等参数对泵浦光吸收分布均匀性的影响,侧面切角在35°～65°、Nd3+掺杂浓度为0.20at.%～0.30at.%时,介质内吸收的泵浦光成平顶均匀分布,泵浦光分布均匀性均优于0.1,并通过实验测量介质的荧光分布进行验证。研究表明,采用多个方向侧面泵浦和zigzag泵浦的方式易于实现介质内泵浦光的均匀分布。其次通过理论和实验研究了介质的增益,分析计算了介质的小信号增益系数与介质吸收的泵浦光能量之间的关系,并进行了增益的实验测量。最后借助有限元和多物理场耦合软件对介质的热效应进行了仿真分析。本文对LDA侧面zigzag泵浦多边形薄片激光器的优化设计与实验研究提供了重要参考。
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