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二极管抽运圆盘激光器是固体激光器件中的一个重要研究内容,在高功率激光器中占有重要的地位,是固体激光器一个有生命力的发展方向,有广阔应用前景。本文从描述圆盘激光器的速率方程出发,对多圆盘固体激光器的动态工作特性、热焦距的偏差、高功率圆盘激光器中的ASE等方面进行了深入的研究。 概述了二极管抽运圆盘激光器的技术进展,分析了功率定标放大的技术方案和相关实验结果,并对实际应用存在的问题进行了讨论。阐述了描述两种不同介质的单圆盘激光器的数学一物理模型。介绍了放大器中ASE的常用计算方法。在此基础上,本文进行的主要工作有: 使用等价腔概念,对高功率固体多圆盘腔的动态特性作了分析,推导出了多圆盘等价腔长的一般公式,由此可得出多圆盘腔g~*参数(等价g参数)图上的动态工作特性曲线和临界光焦度,以数值计算例说明多圆盘腔的动态工作特性,并针对多圆盘平行平面腔作了详细分析。研究表明,对两类多圆盘平行平面腔,在g~*参数图上的动态特性曲线是过原点的一条直线。若多圆盘的热焦距有小的偏差,特性曲线不再是直线,然而,用适当调节镜和圆盘以及圆盘间距离的方法可以使特性曲线重新成为一条直线。因而采用这种方法可以补偿圆盘的热焦距偏差,给出了有关的数学公式。 对圆盘激光器引入了l_a(光在圆盘中的平均传输距离)的概念,进而对速率方程进行了修正,建立了考虑ASE(放大自发辐射)后的输出功率和光一光转换效率的计算模型。用数值计算给出了不同腔参数和不同的抽运功率下的输出功率和光一光效率图。计算表明,高功率激光器相比低功率激光器有更大的ASE,原因主要在于高功率激光器采用大直径圆盘和低反射率输出镜。在此基础上详细分析了腔内各因素对ASE的影响大小,提出了减小ASE四川人学硕!:学位论文的一些措施和方法。所得的结果对高功率固体圆盘激光腔的设计是有用的。关键词:多圆盘腔;动态工作特性;等价腔;了参数(等价g参数);光焦度; 热透镜;偏差补偿;‘(光在圆盘中的平均传输距离);ASE (放大自发辐射)