太阳光泵浦NdYAG激光器的研究.pdf

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1、分类号UDC：密级编号太阳光泵浦Nd：YAG激光器的研究Researchofsolar-pumpedNd：YAGlaser学位授予单位及代码：——㈣(10186)一学科专业名称及代码：堂堂(QZQ2Q!)研究方向：堂左塑理皇赶型邀盘墨申请学位级别：砸土指导教师：王叠堡熬授研究生：照挂焦论文起止时间：20109--2011．12长春理工大学硕士(或博士)学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《太阳光泵浦Nd：YAG激光器的研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或

2、集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名≯型L年立月2＆日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阋和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编^有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制

3、手段保存和汇编学位论文。作者签名导师签名弛上L年—≥月丛日)旦肛一年立月幺日姚哔摘要空间的太阳辐射不受昼夜气候影响，辐射能流密度大．可被用来直接或问接泵浦固体激光器。在【日j接泵浦时．将太阳光能转化为电能，用电激励半导体激光器，产生的半导体激光泵浦固体激光器。这样太阳光转化为激光的过程非常繁琐．效率偏低。利用直接泵浦则可以省略中间的能量转换过程．从而提高了光．光转换效率，简化了激光器结构和操作步骤。所以，利用太阳光直接泵浦激光晶体实现激光输出具有重要意义。本文首先阐述了太阳光直接泵浦Nd：YAG激光器的发展历史及应用前最。然后对空间太阳光辐射特点、N

4、d：YAG激光晶体的性质做了介绍，通过建立太阳光谱离散化模型对Nd：YAG激光晶体吸收光谱与太阳光谱的匹配程度进行了分析。从四能级速率方程出发建立了太阳光直接泵浦Nd：YAG激光器的理论模型，根据此模型对激光器各项性能参数进行计算并对结果进行了比较分析，确定了适合实验的晶体尺寸。提出了适合整个系统的锥形聚光腔，通过环形膜实验证明了其合理性。结合计算和分析，对实验进行了总体设计并完成了实验装置的搭建。虽后通过有限元法利用ANSYS软件对激光晶体在锥形聚光腔内工作时产生的热效应进行了分析。关键诵：太阳光泵浦Nd：YAG聚光比锥形聚光腔有限元法Abstra

5、ctThespacesolarradiationwhichbearsthecharacterofinmaenseenergydensityandbeingunaffectedbytheclimatedayandnightcanbeusedtopumpsolidlaserdirectlyorindirectlyIntheprocessofindirectlypumping，thesolarenergyisconvenedintoelectriccurrentwhichiscomplicatedandlessefficientWiththesolar-p

6、umpedNd：YAGlaser,theprocessofenergyconversionCallbeomitted．whichcanincreasetheefficiencyoflighttolightconversionandsimplifythestructureandoperationofthelaser．Thereforeitisofgreatimportancetooutputlaserbysolar-pumpedNd：YAGlaser．Thepaperfirstlyexplainedthehistoryandapplicationpro

7、spectofsolar-pumpedNd：YAGlaser．ThefeaturesofspacesolarradiationandthecharacteristicsoftheNd：YAGlasercrystalareinⅡodacedafIerwardsThetheorelicaIfoundationissetuDthroughestablishingthediscretemodelsofsolarspectmwhichanalyzedthematchingdegreeofsolarspectraandabsorptionofopticalspe

8、ctrumbytheNd：YAGlasercrystalBasedonthefour-Ievelrateeq