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泵浦系统和谐振腔的优化设计技术研究
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2017-11-02
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本文在对泵浦系统和谐振腔优化设计的基础上，实现较高功率水平的激光输出，平均光束质量为5.84倍衍射极限。
泵浦耦合
优化后的泵浦耦合系统如图1所示，首先使用微透镜阵列将二极管叠阵快轴发散光准直成平行光束，采用快轴柱透镜将快轴方向上进行压缩，再使用慢轴柱透镜将光束进一步压缩，将压缩后光斑通过波导均化实现对激光介质的外切口径均匀泵浦。图2为经过优化设计后的泵浦系统泵浦光均匀加载到晶体时的荧光分布图，荧光分布比较均匀，均匀性为94%。
谐振腔优化设计
激光器要想再高功率水平上实现高光束质量输出，采用虚拟共焦稳腔是一个合理的选择。研究中针对激光器动态热效应带来的动态热聚焦现象，利用非稳腔理论分析模型数值模拟了不同腔参数下激光器的输出功率及光束质量变化情况，对于给定的激光增益参数，输出功率随非稳腔放大率增大而减小，光束质量随非稳腔放大率增大而提高。
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