激光器谐振腔设计.doc

毕业设计（论文）

题目名称：LD端面泵浦1064nmNd:YVO4固体
激光器的Z型折叠腔设计
院系名称：理学院
班级：物理062
学号：
学生姓名：
指导教师：

2010年6月

论文编号：200600124210

LD端面泵浦1064nmNd:YVO4固
体激光器Z型折叠腔设计
DesignofZtypeResonatorsforthe
LDEnd-Pumped1064nm
Nd:YVO4Lasers

院系名称：理学院
班级：物理062
学号：
学生姓名：
指导教师：

2010年6月

中原工学院毕业论文
摘要
光学谐振腔是激光器的一个重要组成部分，设计良好的谐振腔是实现大功率高质量激光输出的关键。本文通过理论分析和数值模拟提出尽可能理想的谐振腔结构和合适的腔参数，以实现高功率、高光束质量、高效率和高稳定性的激光输出。
本文运用光学传输矩阵讨论Z型激光谐振腔的各个参数对谐振腔稳定性和输出光束质量的影响，进而选择合适的谐振腔参数，设计出可行的Z型折叠腔，并利用数值模拟说明其工作特性。论文共分为四部分：谐振腔作用及分类，Nd:YVO4激光特性，谐振腔参数选择，工作特性模拟及分析。其中谐振腔参数的选择是本文的核心，包括热透镜焦距的计算，谐振腔各臂长的选择，输出镜透过率的选择等。
随着二极管端面泵浦固体激光器应用范围的扩展，对激光束的要求也将趋于多样化，针对不同的要求，如何快速的设计出对应的谐振腔，对激光谐振腔的设计方法提出了新的要求。
关键词：激光器，Z型谐振腔，光学变换矩阵，优化设计，数值模拟

Abstract
Opticalresonatorisanimportantpartoflaser.Awell-designedresonatoristhekeytorealizethehigh-powerlaseroutputofhighquality.Inthispaper,wegettheidealresonatorstructuresandtheappropriateparametersthroughtheoreticalanalysisandnumericalsimulation,toachievehighpower,highquality,highefficiencyandhighlightstabilityoflaseroutput.
Thispaperdiscussedtheeffectsofresonatorparametersonthebeamquality,stabilityandoutputpowerbymeansoftransfermatrix.Andthen,Wechoosetheappropriateresonatorparameters,andgetapracticalZtypeResonatorsandshowsitsperformancebynumericalsimulation.Thispaperhasfourparts:classificationofresonator,thelasercharacteristicsofNd:YVO4,resonatorparametersselection,simulationandanalysisofoutputcharacteristicsofdesignedresonator.Thechooseofresonatorparametersisthecoreofthispaper,includingHYPERLINK"http://www.iciba.com/computation/"computationofthermallensfocallength,thearmslengthofresonator,andthetransmissivityofoutputmirrors.
Withtheexpandingapplicationscopeofdiodepumpedsolidlasers,therequirementsoflaserbecomediversiform.Ithasbeenanewrequirementtofindafastwaytodesignalaserresonatortomeetthedifferentrequirements.
Keywords:lasers,Ztyperesonator,opticaltransfermatrix,optimizingdesign,numericalsimulation

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