论文部分内容阅读
半导体泵浦固体激光器(DPSSL)由于其所具有的稳定可靠，高效率等优势，广泛应用于工业民用诸多领域，是目前激光器件领域研究的热点。本文主要研究高功率半导体激光侧向泵浦固体激光器的光束质量，特别是热效应问题对光束质量的影响。在上述工作的基础上，研究非线性光学频率变换和紫外激光的发生。对影响非线性光学效率的各种因素进行了讨论和实验验证，最后给出我们所设计的355nm紫外激光器的方案以及实验结果。
本文主要内容与相关结果：
(1)基于固体激光器及其热效应的理论模型以及高斯光束传输矩阵和ABCD法则，实验研究了动态热透镜效应对激光输出和稳定性的影响。从实验测量脉冲输出状态下重复频率与基频光输出功率关系入手，用能级寿命原理进行解释分析。并以热稳定区原理为依据，理论推导出稳定区随调Q重复频率漂移的趋势，通过实验验证，得出随重复频率增加，稳定区变宽的结论。结论对热稳定区理论进行补充，为脉冲输出的各种DPSSL设计提出有益参考。
(2)回顾了光束质量的概念以及实验室测量方法。测量了在不同热稳定状态下输出激光的M平方因子，研究了光束质量随泵浦功率变化的动态关系，首次发现热稳定区边缘光束质量异常优秀的现象，并进行解释。结论对提高光束质量的腔型设计有指导作用。
(3)总结各种因素对非线性光学效率的影响，其中包括：基频激光的功率，重复频率，光斑尺寸，偏振状态，光束质量等。在以上研究的基础之上，对各种腔型的紫外激光的特性进行实验研究。采用侧向泵浦腔内和频的方法，获得300mW稳定的紫外激光输出。该功率指标在国内同类报道中处于前列。