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固体激光器设计步骤

导读: 固体激光器是利用固体激光材料作为工作物质的激光器。1960年,T.H.梅曼发明的红宝石激光器就是固体激光器,也是世界上第一台激光器。

  固体激光器是利用固体激光材料作为工作物质的激光器。1960年,T.H.梅曼发明的红宝石激光器就是固体激光器,也是世界上第一台激光器。固体激光器一般由激光工作物质、激励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等部分构成。

  1.如何选择激光介质?(就是你做一台激光器选择怎样的介质,比如是Nd:YAG 还是Nd:YLF 或者是Nd:YVO4,如果你要求单脉冲能量高重复频率较低的话就选择Dd:YLF 为好,如果需要选择单脉冲能量高而重复频率低的话最好选择Nd:YVO4,当然Nd:YAG 虽然两者都能,但是他也有其局限性;同时也还要考虑现在这些介质实验室和产品分别能做到多大功率);

  2.泵浦结构如何选择?(泵浦结构主要包括端泵、侧泵、面泵、等等,那么选择这些结构的理由又分别是什么呢?考虑那些因素呢?)

  3.冷却方式如何选择?(这个问题需要结合泵浦结构进行讨论,因为他限制了泵浦结构,是水冷还是风冷,是空气自然冷却还是用TEC 进行冷却或者用热管进行冷却,你见过那些冷却方式,最好能提供参考文献)

  4.腔结构如何选择?(腔大体上分稳定腔和非稳定腔,那么选择何种腔结构的原因分别是什么呢?每一种腔结构又包括具体很多结构,比如稳定腔又包括很多中,比如共焦、共心、平凹等等,选择的理由又是什么呢?对腔设计还要考虑热透镜效用的补偿,那么如何进行热透镜补偿呢?)

  5.如何进行选模?(模式的选择我们大体可以分为两类,一类是横模的选择,另一类是纵模的选择,那么选择横模就设计到如何方式光阑,光阑放置在什么位置,这两者又与腔结构和腔长有关系,因为选择横模是依靠不同的模式具有不同的衍射损耗而实现的;而单纵模的选择就包括插入布鲁斯特片、光栅、棱镜、双折射波片、标准具等方法;那么这些方法各有什么有缺点呢?我没如何来选取这些方法呢?)

  6.整体结构如何选择?(这儿的整体结构主要指就仅仅一个振荡器还是利用MOPA 结构,如果使用MOPA 结构,那么要使用多少级,级间效用怎么消除)

  以上讨论的事实上还限制在实验室的阶段,要进行工程化不仅需要进行市场分析,还需要对器件进行合理的安排和包装,还要考虑到客户使用方便,系统功能稳定等等。我们目前先考虑上面的这几个问题。

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