固体热容激光器设计与研究

固体热容激光器设计与研究

论文摘要

固体热容激光器是近年来发展起来的新一代固体激光器,具有输出功率大,光束质量好,结构紧凑简单,以及容易按比例实现功率放大等优点,是目前有望实现光激励、节能型、高功率、高亮度激光输出的有效手段之一。因此,固体热容激光器在工业等方面有着极其重要的应用价值。本论文介绍了热容激光器的发展状况、基本原理和技术,对热容激光器进行了理论上的分析和计算,包括:影响固体热容激光器能量转换效率的因素;热容模式下输出激光时工作物质内部的温度分布和应力分布情况;掺杂浓度对工作物质内部应力分布的影响等。在此基础上完成了单椭圆聚光结构热容激光器原理样机的设计,完成了谐振腔的设计和热容激光器热管理系统的分析。本论文设计的椭圆长轴2a=44mm,偏心率e=0.45;以Nd:YAG晶体棒为工作物质,尺寸定为F5×50mm;用直管氙灯进行泵浦,灯弧尺寸为F5×50mm,灯和棒按焦点配置。各个部件加工成品以后,进行了激光器的装调,做了初步的实验,实现了热容模式下激光输出,并对实验结果进行了分析研究,取得了一定的成果。热容模式激光输出的实现,是固体激光的又一个突破,展现了其强大的生命力和光明的应用前景。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • §1.1 引言
  • §1.2 固体热容激光器发展概况
  • §1.3 论文研究的目的和意义
  • 第二章 固体热容激光器的原理与技术
  • §2.1 固体热容激光器的工作原理
  • §2.2 固体热容激光器与常规固体激光器的比较
  • §2.3 获得大功率输出的关键技术
  • 第三章 热容激光器理论分析与计算
  • §3.1 影响能量转换效率的物理因素分析
  • §3.2 激光器工作时介质温度和应力分布计算
  • §3.3 掺杂浓度和初始温度对热容激光器应力分布的影响
  • 第四章 固体热容激光器设计
  • §4.1 设计思想及特点
  • §4.2 设计考虑的关键问题
  • §4.3 国内外设计方案
  • §4.4 总体设计方案
  • §4.5 工作过程设计
  • §4.6 结构设计
  • §4.7 设计小结
  • 第五章 实验研究
  • §5.1 试验条件及测试设备
  • §5.2 试验装置
  • §5.3 试验项目及结果
  • §5.4 结论
  • 总结
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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