摘要：在分析棒状激光介质热应力导致退偏损耗特性的基础上,建立了相应的数学模型,探讨了谐振腔内低阶模和高阶模退偏损耗的不同特性,提出一种具有退偏补偿和选模功能的新型谐振腔。该谐振腔结构在运行时存在三个子腔且因棒状激光介质的热应力导致退偏特性相互耦合,通过对这三个子腔偏振态补偿特性、谐振腔稳定性及选模特性进行深入分析,给出了此类谐振腔理想的设计方案,开展了相应的实验研究,并获得较好光束质量的激光输出。

摘要：为了将高斯光束整形为平顶的准直激光光束,在现有双非球面透镜整形器的基础上,设计了一种只使用一片非球面透镜的光束整形器。在理论模型中,提出了更加准确的非球面面形函数计算方法。经过数值模拟和光学设计软件仿真,分析了系统与激光光束参数变化对整形效果的影响,表明这种新型整形器可以使激光光束的平顶性得到明显的提高。此整形器避免了传统折射式光束整形器的体积大、不易调节等弊端,提高了器件的可靠性和实用性。

摘要：　为了获得均匀化、平顶的高功率激光束,设计了一种以平面镜为输出镜、凹面镜为全反镜的新型谐振腔结构,由于凹面镜的周期摆动使得输出光束强度分布得到一个时间上的均匀化,得到近似的“平顶”高斯型。建立了理论模型,并对该整形方式进行理论分析与数值模拟。理论计算和实验结果都表明,采用这种新型的整形方式,CO2 激光器输出光束光强的空间分布得到了明显的均匀化。此方法避免了传统高功率激光光束整形的弊端,提高了系统的可靠性,简化了结构设计。

摘要：薄片多程激光放大器通过种子光多次通过片状增益介质来提取能量,可实现高平均功率、高脉冲能量、高光束质量的激光输出,是高功率短脉冲激光系统的重要组成部分。基于Yb∶YAG片状晶体,设计并搭建了可实现种子光20次放大的薄片多程激光放大器。采用该激光器对高重复频率种子光进行放大实验,认为该片状多程激光放大器可有效保证输出光的光束质量,但光谱不匹配会影响脉冲光的单程增益。

摘要：对LD侧边抽运的板条激光介质热效应进行理论分析与数值模拟,根据2.5 mm×14 mm×40 mm Nd∶YAG板条实物建立了相应的三维(3D)热模型,采用有限元方法分析并模拟了板条激光介质内部温度场和热应力的分布,给出在120 W抽运功率下板条激光介质的热畸变特性,估算了在不同抽运功率下热焦距的大小。在此基础上设计并封装了LD侧边抽运的板条激光模块,对该模块的热焦距进行实验研究,得到热焦距随抽运功率变化的测量曲线,实验结果与理论分析一致。

摘要：碟片激光器因具有高峰值功率与大能量等特性备受青睐,但在输出高功率激光的同时碟片晶体也极易受到热效应的影响而发生形变,致使光束质量劣化。设计并制作了一种简单的变形镜来补偿碟片晶体的光焦度变化。通过调节气室的气压,变形镜的曲率半径可以实现在2.050 m至+∞之间调整。基于此变形镜,碟片激光器的工作点能够随着光焦度的改变而同步移动。碟片上的激光光斑半径在整个泵浦范围内保持不变。因此碟片激光器可以保持工作在基模而激光光束质量因子M^(2)从阈值至最大激光输出均不超过1.2。

摘要：采用光学传输矩阵的方法对内含多元件热透镜介质的激光腔进行了分析 ,给出了棒间匹配耦合的调整方法。理论分析与实验相符 ,并在三棒串接的CWNd3 + ∶YAG激光器中获得 (0～ 1 )

摘要：采用空间载频干涉方法在精确测量薄片激光晶体热畸变的基础上,深入研究了射流冲击冷却系统对薄片激光晶体热畸变的影响。实验结果表明,射流冲击冷却系统引起薄片激光晶体的畸变主要是球面形变。随着抽运功率的增加,薄片激光晶体的热畸变越发严重,在抽运区中心部分,以球面形变为主,其光焦度随抽运功率的增加呈线性下降。而在抽运区的边缘,以非球面形变为主,抽运功率越高,非球面畸变就越严重。给出了493 W抽运条件下热畸变的波前畸变曲线,其均方根的重复测量精度为1.153 nm。实验结果与理论分析结果相符,该研究为薄片固体激光器谐振腔的设计和热畸变的补偿提供了重要依据。

摘要：为了研究影响碟片激光器晶体模块射流冲击冷却单元换热效果的核心因素,采用数值计算的方法,在喷孔总面积一定的条件下对孔径、孔间距及喷射距离进行了冲击冷却的分析,通过实验对换热系数进行了对比分析,并在实际的碟片激光器上对降温效果进行了验证。结果表明,孔径为0.6mm且孔间距为1.6mm的喷嘴B具有最好的换热效果,在3L/min的流量及3mm的喷射距离下,换热系数达到55000W·m-2·K-1;不同泵压下,存在最佳喷射距离,喷嘴B在0.2MPa时,最佳喷射距离为0.5mm;当流量为6.5L/min、喷射距离为5mm及注入电流为200A时,喷嘴B对碟片晶体的冷却温度比喷嘴C低5℃。此结论为碟片激光器晶体模块射流冲击冷却单元的优化设计提供了参考。

摘要：采用光学传输矩阵的方法对内含多元件热透镜介质的谐振腔稳定性参数和模体积进行了分析 ,从而得到多棒串接高功率固体激光器谐振腔的优化设计。在双棒串接的连续Nd3+ :YAG激光器实验中获得了 0～ 70 0瓦的稳定功率输出。