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高光束质量高斯非稳腔固体 器研究

岱钦,张善春,杨帆,宁日波,李业秋,乌日娜

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岱钦, 张善春, 杨帆, 宁日波, 李业秋, 乌日娜. 高光束质量高斯非稳腔固体 器研究[J]. , 2019, 12(3): 559-566. doi: 10.3788/CO.20191203.0559
引用本文: 岱钦, 张善春, 杨帆, 宁日波, 李业秋, 乌日娜. 高光束质量高斯非稳腔固体 器研究[J]. , 2019, 12(3): 559-566.doi:10.3788/CO.20191203.0559
DAI Qin, ZHANG Shan-chun, YANG Fan, NING Ri-bo, LI Ye-qiu, WU Ri-na. Research on the high beam quality of Gaussian unstable resonators in solid state lasers[J]. Chinese Optics, 2019, 12(3): 559-566. doi: 10.3788/CO.20191203.0559
Citation: DAI Qin, ZHANG Shan-chun, YANG Fan, NING Ri-bo, LI Ye-qiu, WU Ri-na. Research on the high beam quality of Gaussian unstable resonators in solid state lasers[J].Chinese Optics, 2019, 12(3): 559-566.doi:10.3788/CO.20191203.0559

高光束质量高斯非稳腔固体 器研究

doi:10.3788/CO.20191203.0559
基金项目:

国家自然科学基金61705145

辽宁省高等学校创新人才支持计划LR2016079

辽宁省自然基金201602649

沈阳市科技计划项目17-33-6-00

详细信息
    作者简介:

    岱钦(1977-), 男, 内蒙古通辽人, 博士, 教授, 主要从事固体 技术方面的研究。E-mail:daiqin2003@126.com

    张善春(1994—), 男,辽宁朝阳人,硕士研究生,主要从事大功率固体 器研究。E-mail:1436111051@qq.com

  • 中图分类号:TN248.1

Research on the high beam quality of Gaussian unstable resonators in solid state lasers

Funds:

National Natural Science Foundation of China61705145

Support Program for Innovative Talents in Liaoning ProvinceLR2016079

Natural Science Foundation of Liaoning Province of China201602649

Shenyang Science and Technology Plan Project17-33-6-00

More Information
  • 摘要:为了获得高光束质量的脉冲固体 输出,研究了高斯非稳腔固体 器的模式分布。运用边界有限元法将谐振腔内光场衍射积分方程转化成矩阵方程组,模拟分析了平凸高斯非稳腔内光阑位置、孔径大小以及高斯镜参数对输出光束模式的影响。基于理论模拟结果对 器结构参数进行了优化,分别测量了腔内不同光阑位置和孔径下的 器输出光束振幅及模式分布情况。在光阑半径为1 mm、光阑距高斯镜为150 mm、泵浦电压为900 V的实验条件下,光束质量 M x 2=1.9、 M y 2=2.3, 最大输出能量为280 mJ的高光束质量 输出。实验结果表明,在腔内加入选模光阑以及优化高斯镜参数可以进一步改善腔内模式分布,获得高光束质量 输出,这与理论模拟结果基本相符。

  • 图 1平凸高斯腔结构示意图

    Figure 1.Diagram of plane-convex Gaussian cavity

    图 2不同位置光阑处输出光束振幅分布图

    Figure 2.Distributions of output beam amplitude at different positions

    图 3不同位置光阑处输出光束模式分布

    Figure 3.Distributions of output beam pattern at different positions

    图 4不同膜斑半径处输出光束振幅分布图

    Figure 4.Distributions of output beam amplitude at different membrane spot radius

    图 5A=1 mm时振幅分布

    Figure 5.Distribution of amplitude whenAis 1 mm

    图 6A=3 mm时振幅分布

    Figure 6.Distribution of amplitude whenAis 3 mm

    图 7 器光路结构图

    Figure 7.Structure and optical path of the laser

    图 8不同位置光阑处输出光束三维振幅分布

    Figure 8.Three-dimensional amplitude distributions of output beam at different positions

    图 9不同位置光阑处输出光束二维振幅分布

    Figure 9.Two-dimensional amplitude distributions of output beam at different positions

    图 10光阑尺寸为1 mm时输出光束轮廓图

    Figure 10.Output beam profile with aperture size of 1 mm

    图 11光阑尺寸为3 mm时输出光束轮廓图

    Figure 11.Output beam profile with aperture size of 3 mm

    图 12输出光束M2值随光阑位置变化图

    Figure 12.Output beamM2varies with aperture position

    图 13 器输出能量曲线图

    Figure 13.Output energy curve of the laser

    图 14输出 脉冲波形

    Figure 14.Output laser pulse shape

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出版历程
  • 收稿日期:2018-06-14
  • 修回日期:2018-07-31
  • 刊出日期:2019-06-01

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