LD泵浦绿光小功率全固态连续激光器及其驱动源的研究

论文摘要

随着半导体激光技术和固体激光材料的飞速发展,采用半导体激光器作为泵浦源的全固态激光器为固体激光技术带来了一次革命性的突破,自上个世纪末以来半导体泵浦固体激光器（Diode Pumped Solid-State Laser,DPSSL）正在成为激光研究领域中的一个重要课题。半导体泵浦固体激光器以其结构紧凑、整体性强、转换效率高、光束质量好、输出稳定、使用寿命长等一系列优点,在科研、国防、航空航天、生物医药、光谱分析、工业生产、信息科学和娱乐文化等领域日益得到广泛深入的应用。论文依据对DPSSL模型的理论分析,结合激光晶体与倍频晶体特性设计了可根据DPSSL工作条件调整的单管半导体端泵浦系统和平凹直腔与腔内倍频的稳定高效连续单管端泵浦DPSSL结构。论文还研究设计了最大驱动电流可达7A,电流输出峰峰纹波仅为±0.16%的DPSSL高稳定恒流驱动源,可以满足功率单管半导体激光器和新型单管串联集成半导体激光模块驱动要求,驱动源具有开机关机电流缓变保护、限流保护等自保护功能,而且在驱动源中还研究设计了外控模拟调制和TTL方波调制接口,可以接受0～5V模拟信号对激光器输出功率的模拟调制,和外控TTL方波调制频率达20kHz。并采用这种高稳定恒流驱动源驱动功率单管半导体激光器作为泵浦源,研制出了单管LD端泵浦腔内倍频532nm绿光激光器,在16.7%的高光—光转换效率下得到了输出功率稳定性达±2.57%的350mW连续激光输出。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外研究与发展现状
• 1.2 DPSSL的结构概述
• 1.3 论文研究的主要内容及技术指标
• 第二章 DPSSL理论研究
• 2.1 速率方程理论
• 2.2 二次谐波理论
• 第三章 泵浦源LD原理与驱动
• 3.1 激光二极管的基本原理
• 3.2 端面泵浦耦合系统
• 3.3 泵浦源半导体激光器驱动源
• 第四章 激光晶体与DPSSL温度特性分析
• 4.1 固体激光材料特性与比较
• 4.2 固体激光器的温度特性
• 4.3 温度控制与制冷电路设计
• 第五章 DPSSL实验研究
• 5.1 端面泵浦DPSSL模型
• 5.2 实验装置和试验结果分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献