激光谐振腔设计的若干问题

watermoon

个人小小总结了一下激光谐振腔的设计思路和需要注意的问题。
欢迎交流。
激光谐振腔设计的若干问题.pdf (205.7 KB, 下载次数: 989)

2008-1-4 14:05 上传

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kisfire

[ 本帖最后由 kisfire 于 2008-1-4 16:05 编辑 ]

再也不能这样

赞同楼主文中的观点。
1%掺杂的Nd:YAG晶体，入射808泵浦功率接近30W时(光斑约800微米)，晶体表面的等效热透镜曲率半径经实验测算可达约20到30mm。在这样严重的热透镜效应下，要保证808和1064的横模匹配(即保证基横模输出)，保证腔的稳定性不离开稳区中心太远，最重要的是要保证腔的热稳定性，真难。我用类望远镜腔的结构能设计出约20mm的热稳定范围(即等效热透镜曲率半径有20mm的变化允许范围)。这个实验还没做。用插入单透镜的较简单结构，则热稳定范围仅为约10mm，这个实验在做，还没成功。总之，热稳定范围太小了。这样的腔，即使是调出来也没多大的工程应用价值。
另外在这样的泵浦功率密度下，晶体极易出现裂痕。
在这里渴望和各位同仁交流：
1，你们测得的等效热透镜曲率半径会这么小吗？
2，你们能做到较宽的热稳定范围吗？
3，你们用什么办法克服晶体破裂的问题？
我在考虑增大泵浦光斑尺寸(但基模光斑太大，热稳定范围似乎更小)。降低掺杂也许是较为有效的办法。

新增两个问题：
4，对光纤输出的808nm泵浦激光的聚焦过程进行理论模拟，各位可以做到多准确？我做的结果和实验似乎还有一些出入。
5，谐振腔的理论设计和实验吻合的好吗？我怎么总觉得差距不小呢？为此已受够lb的白眼和打击了。

[ 本帖最后由 再也不能这样 于 2008-1-7 09:39 编辑 ]

kisfire

掺杂降低，长度增加

watermoon

原帖由 kisfire 于 2008-1-4 16:44 发表
掺杂降低，长度增加

降低掺杂，增加长度，只能解决晶体受热损坏的问题，还是不能解决热透镜焦距的问题。

watermoon

原帖由 再也不能这样 于 2008-1-4 16:42 发表
赞同楼主文中的观点。
1%掺杂的Nd:YAG晶体，入射808泵浦功率接近30W时(光斑约800微米)，晶体表面的等效热透镜曲率半径经实验测算可达约20到30mm。在这样严重的热透镜效应下，要保证808和1064的横模匹配(即保证 ...

插入透镜这个东西会使得谐振腔的初始调整难度大大增加，所以调出光都很困难。

再也不能这样

增大光斑,降低掺杂应该可以让热透镜焦距变大点吧。变大了腔设计会容易一些。

再也不能这样

原帖由 watermoon 于 2008-1-4 16:54 发表

插入透镜这个东西会使得谐振腔的初始调整难度大大增加，所以调出光都很困难。

还好。插入透镜本质上和做折叠腔是一样的啊。

watermoon

原帖由 再也不能这样 于 2008-1-4 16:57 发表
增大光斑,降低掺杂应该可以让热透镜焦距变大点吧。变大了腔设计会容易一些。

是可以啊，光斑增大了，就需要增大基模体积，腔的体积就会跟着长大。
客户可不喜欢那么大的激光头。

bigflfl

3楼的晶体也太脆弱了吧。

再也不能这样

原帖由 watermoon 于 2008-1-4 17:00 发表

是可以啊，光斑增大了，就需要增大基模体积，腔的体积就会跟着长大。
客户可不喜欢那么大的激光头。

可是光斑太小晶体破裂的问题怎么办呢？
客户那么关注尺寸的问题吗？高功率(>10W@10kHz)和稳定的基横模不是更重要吗？

再也不能这样

原帖由 bigflfl 于 2008-1-4 17:05 发表
3楼的晶体也太脆弱了吧。

你们的晶体可以承受多少W呢？光斑尺寸？