LD端面泵浦掺Nd晶体的热透镜焦距

Ｎ ：ｄ Ｏ 晶体 ｄＧ Ｖ ４
３ ｍ 一 ９ｃ ’ １ ｌ ０ Ｉ ｍ ｌ
光 晶体 的热 透镜焦距 直接 测量 ， 构简单 实用 。 结 本 文就是 采用 Ｈ — ｅ平 行 光直 接 测量 的方 法 ， ｅＮ
０． ４ Ｗ／ｃ ・Ｋ １ ｍ ０． Ｏ ２
０．１ ７ Ｗ／ｃ ・Ｋ ｌ ｍ Ｏ． ５ ２
第４ ０卷 第 １ ２期
２１ ００年 １ ２月
激 光 与 红 外
ＬＡ Ｅ Ｓ Ｒ ＆ Ｉ Ｒ ＮＦ ＡＲＥ Ｄ
Ｖｏ ． ０ ， ．１ １４ Ｎｏ ２ Ｄｅ ｅ ｅ ， ０１ ｃ ｍｂ ｒ ２ ０
文章编号 ：０ １ ０ ８ ２ １ ） ２１１ － １０ － ７ （０ ０ １—３ ６０ ５ ３
１
Ｐ ・ ｄ ／ ｔ １ ｘ （一 ・ ） Ｐ・ （ ｎ ｄ ） 一ｅｐ １
其中 ， 为吸收系数 ；为激 光增 益介质 的通光长度 ；Ｐ ｆ Ｐ 为激光 晶体 中的抽运功率 ； Ｋ为热 传导 系数 ； 吸收 为 的泵浦能量中转化为热 的比率 ；ｎｄ 为晶体折 射率的 ｄ／ ｔ 温度变化系数 ； 为泵浦 光束在 激光晶体Hale Waihona Puke Baidu中的光腰半 ｃ ｏ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｍｅｈ ｄ ｏ — ｐｉａ ｉ ｃ ａ ｕ ｅ ｎ ｓ ｄ， ｅ ｔ ｅ ｍａ ｎ ｃ ｓｗｅｅ ｍｅ ｓ ｒｄ ａ ｉ ｅｅ ｔ ｓｒ ｃ ： ｈ ｔｏ ｆ Ｈｅ Ｎｅ ｏ ｔ ｌ ｒ ｔｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔｉ ｕ ｅ ｔ ｈ ｒ ｌｌ ｓｆ ｕ ｒ ａ ｕ ｅ ｔ ｆ ｒ ｎ ｃ ｄ ｅ ｓ ｈ ｅ ｏ ｄ ｐ ｍｐ ｐ ｗ ｒ ｄ ｆ ｒ ｎ — ｏ ｅ ｒ ｓａｓ ａ ｄ ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔｒ ｓ ｌ ｒ ｎ ｌｚ ｄ ａ ｄ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ Ｔ ｅ ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｄ ｔ ｕ ｏ ｅ ， ｉ ｅｅ ｔＮｄ ｄ ｐ ｄ ｃｙ ｔｌ ｎ ｈ ａ ｕ ｅ ｎ ｅ ｕ ｔ ａ ｅ ａ ａｙ ｅ ｎ ｉ ｓｅ ． ｈ ｅ ｅｅ ｃ ａａ ｆ ｓ ｃ ａ ｅ ｐ ｏ ｉｅ ｏ ｅ Ｌ ｅ ｄ ｐ ｍｐ Ｎｄ ｄ ｐ ｄ ｓ ｌ ｔ ｔ ｌｓ ｒｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌｓ ｄ ． ｒ ｒ ｖｄ ｓ ｆｒｔ Ｄ ｎ — ｕ ・ ｏ ｅ ｏｉ ｓａｅ ａ ｅ ｘ ｅ ｉ ｎａ ｔ ｙ ｈ ｄ ｕ Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｌ —ｔｔ ａ ｅ ； Ｄ ｅ ｄ ｐ ｍｐ ｄ；ｈ ｒ ｌ ｅ ｓｆｃ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏｉ ｓ ｅ ｌ ｒ Ｌ ｎ — ｕ ｅ ｔ ｅｍａ ｌｎ ｏ ｕ ｄ ａ ｓ
１ 引 言
为端 面泵浦情 况下 的热透镜 焦距公 式 ：
耳 ・Ｋ ・ｍ２ Ｐ
＝
半 导体 二极 管 端 面泵浦 方式 ， 浦 光可 有效 地 泵 进人激 活 介 质 的 Ｔ Ｍ 模 体积 内 ， 而实 现 了泵 浦 Ｅ ∞ 从
光与振荡 光 之 间 的模 匹 配 ¨ 。 当激 光 晶体 吸 收 泵 Ｊ 浦光能量 产生激 光 的 同时 ， 相 当一 部分 泵 浦光 能 有 量会 转变 为热能 消耗于激 光 晶体 内部 。随着 泵 浦功率 的增 大 ， 光晶体 热效应 越来越严 重 ， 激 直接 影
Ｍ Ｏ Ｘ ａ－ｅ Ｚ Ｎ ｕ — ｕ ， Ｎ ｕ Ｂ ｕ －ａ ｇ Ａ ｉ ｊ ，ＨＯ Ｇ Ｇ ｏｓ ｎ ＷＡ Ｇ Ｘ ， Ｉ ｏｊ ｎ ｏｉ ｈ Ｇ ｉ
（ ｏ ｈＣ ｉ ｅｅｒｈＩｓｔｔ ｏ ｌ ｔ —ｐｉ ，ｅ ｉ ０ ０５ Ｃ ｉａ Ｎ ｒ ｈ ａＲ ｓａｃ ｎｔｕ ｆ ｅ ｒ ｏｔ ｓＢ ｉｎ １０ １ ， ｈｎ ） ｔ ｎ ｉ ｅ Ｅ ｃｏ ｃ ｊｇ
法、 非稳腔 法 、 平行 光探测 法等 。 平行光探 测法 可在激 光器未 出光 的情况下对 激
和 Ｎ ：ｄ Ｏ 晶体 ， ｄＧ Ｖ ４ 各种参数如表 １ 所示。
表 １ Ｎ ： Ａ 晶体 和 Ｎ ：ｄ Ｏ ｄｒ Ｇ ｄＧ Ｖ 晶体 参数
Ｎ ：Ａ ｄＹ Ｇ晶体
３． ５ ｃ 一 ５ ｍ ‘ Ｚ ｌ ０ ｍｍ
・
激 光器技 术 ・
Ｌ Ｄ端 面泵 浦掺 Ｎ ｄ晶体 的热 透镜 焦距
毛 小洁 ， 国舜 ， 钟 王 旭 ， 国江 秘
（ 北 光 电 技 术研 究 所 ， 京 １０ １ ） 华 北 ０ ０ ５
摘
要： 采用 Ｈ ． ｅ光直接 测量 的方法 ， ｅＮ 在不 同的泵 浦功 率 下 ， 不 同掺 Ｎ 对 ｄ晶体 的热透 镜 焦
距进行 了测量 ， 并对测 量结果 分析和讨 论 ， Ｌ 为 Ｄ端 面泵浦 掺 Ｎ ｄ晶体 固体 激光器 的 实验 研 究
提供 了数据参考 。 关键 词 ： 固体 激光器 ； Ｄ端面泵 浦 ； Ｌ 热透镜 焦距 中图分类 号 ： Ｎ ４ ． Ｔ ２８ １ 文献标 识码 ： Ａ
Ｔｈ ｒ ａ ｅ ｓ ｆ ｃ ｓ ｏ ｈ ｎ ｐ ｍ ｐ ｄ Ｎｄ－ ｐ ｄ ｃ ｙ ｔ ｌｌ ｓ ｒ ｅ ｍ ｌｌｎ ｏ ｕ ｆｔ ｅ ｅ ｄ— ｕ ｅ ｄｏ ｅ ｒ ｓａ ａ ｅ
在不同的泵浦功率下 ， 对不同比例耦合透镜 ， 不同掺 Ｎ 晶体二极管端面泵浦的热透镜焦距进行了测量 ， ｄ 并对测 量结果 进行 了分 析 和讨 论 。
２ 热 透镜理论 与数值 模拟
ｄ ／ｄ ｎ ｔ
７． ３×１ ０一 ／Ｋ
４． ×１ ７ ０一 ／Ｋ
在 高泵 浦功 率 下 ， 光 晶体 的热透 镜效 应 非 常 激
径 。对 于掺杂浓度为 ０ ６ ， 水冷的 Ｎ ：Ａ ．％ ２ ｏ ４Ｃ ｄＹ Ｇ晶体
响激光器 的输 出功率 ， 浦效率 以及光束 质量 。 泵 对激 光 器热 透镜 的测 量 ， 们进 行 了大量 的研 人 究 ， 出了多种测 量 方法 ， 提 如探 测 光束 法 、 干测 量 相