Nd:YAG晶体泵浦光强分布研究

论文摘要

半导体激光器具有结构紧凑、高亮度、效率高等优点，工程应用极其广泛。但是由于其非对称光波导结构，半导体激光器在垂直和平行于结平面方向上的发散角差异很大，造成出射光场复杂，给实际工程应用造成了很大的麻烦。论文以椭圆高斯分布作为半导体激光器的出射光场模型，探讨其通过光学系统的变换特性，分析光束光强在晶体内部的分布规律。论文的主要工作如下：1)以高斯光束为出发点，运用MATLAB作图，计算模拟高阶高斯光束的远场光强及相应的光斑形状。2)以椭圆高斯分布作为条型和堆积型半导体激光器的每个发光点的出射光场模型。通过非相干叠加，获得空间远场光强。3)运用光线传输矩阵分析了光束在板条状Nd:YAG晶体内部的传输规律。分别分析了泵浦光强在板条状和圆柱状晶体内部的分布规律，探讨了光强在晶体内部均匀分布的可能性。4)探讨了LD环绕泵浦情况下，晶体内部光强的分布情况。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 LD 泵浦固体激光器的发展历程
• 1.2 LD 泵浦固体激光器的特点
• 1.3 研究问题的提出
• 1.4 本论文的主要工作
• 第二章 半导体激光器光场模型
• 2.1 高斯光束
• 2.2 椭圆高斯光束
• 2.3 厄米余弦高斯光束
• 2.4 双峰高斯模型
• 2.5 本章小结
• 第三章 空间光强计算
• 3.1 高阶模椭圆高斯光束
• 3.2 LD 阵列空间远场光强计算
• 3.3 堆积型 LD 空间光强计算
• 3.4 本章小结
• 第四章 泵浦光强分布研究
• 4.1 LD 光束与激光晶体的作用
• 4.1.1 LD 光束的反射
• 4.1.2 晶体对泵浦光的吸收和散射
• 4.1.3 光强在晶体内部的分布规律
• 4.2 LD 泵浦板条状晶体
• 4.3 LD 泵浦棒状晶体
• 4.4 LD 环绕泵浦
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献