LD侧泵YAG激光器谐振腔的研究
本篇论文主要是研究了LD侧泵YAG激光器的应用背景，在它的发展过程中的历史以及现在的发展状况。论述了LD侧泵激光器相对于其他激光器的优点。激光器中惨杂的物质是钕，是Nd：YAG激光器，主要输出的是1.064微米的激光。我们根据激光的四能级方程开始出发，研究了激光器的各种参数对于阈值的影响。并根据这些内容计算出来最理想的输出功率和透射率等表达式。选择了比较理想的平行平面腔。综合工作物质的特性参数以及谐振腔的特点，在此基础上用方程推导设计出了比较理想的输出光。由此设计出的激光拥有很好的相干性以及单色性等特点。并用实际数据计算出激光器的输出功率和透射率的具体数值。选择适合于这种激光器的模式，并根据此进行论述。
关键字：Nd：YAG激光器 输出功率 平行平面腔 模式 M00048
Research of LD side pumped YAG laser resonator
Abstract：This paper mainly studied the LD side pumped YAG laser application background,in the process of its development history and current developing situation.This paper discusses the advantages of LD laser relative to the other side of the pump laser.In the laser hybrid material is neodymium,Nd: YAG laser,The main output of laser is 1.064 microns.We set out according to the four-level laser equation,studied the effects of various parameters on the threshold of laser.Studied the effects of various parameters on the threshold of laser output power and transmittance expression.Choose the ideal parallel plane cavity.Integrated characteristics of the work material parameters and the characteristics of the cavity,On the basis of using equation is derived to design the ideal output light.The design of laser with good coherence and monochromaticity, etc.Using the actual data to calculate the laser output power and transmission rate of specific values.Choose suitable for this kind of laser mode,and according to the discussion.
Key word:Nd: YAG laser The output power The parallel plane cavity model
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1. 引言 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 掺钕的侧泵YAG激光器的发展和研究现状 2
1.3 课题的提出及其意义 2
2. 钕LD侧泵YAG激光器的理论研究 4
2.1 Nd:YAG的能级结构 4
2.2 四能级激光器的速率方程 6
2.3 四能级激光器的阈值 7
2.4 四能级激光器的输出功率 9
3.Nd：YAG激光器的设计方案 9
3.1 激光工作物质的选定 10
3.2谐振腔的设计 10
3.2.1谐振腔的类型 11
3.2.2 谐振腔的稳定性 12
3.2.3 谐振腔的衍射损耗 14
4谐振腔的设计 15
4.1 Nd：YAG谐振腔的设计 15
4.2 谐振腔模式的选择 16
结论 18
参考文件 19
致谢 20
1.2掺钕的侧泵YAG激光器的发展和研究现状
激光技术不仅自己发展的十分良好并且有很多相关的领域也因为激光技术的发展得到了更加充分的发展。激光在焊接，切割等领域的，适用性使其极大的提高了制造业的水平，提高了生产效率。从1992年到2002年世界激光产品的销量平均保持了百分之十几的发展。并且激光标记的市场份额上升的速度极快。并由此可以预测激光打印的市场价值十分的大。
激光打印技术之所以成为当代先进的打印技术与其优点是分不开的。第一激光打标可以不和加工的器件没有接触，减少了打印所带来的磨损。并且打印效率高、精度高的特点。第二激光打印可以在弧面上打印，并且可以打印比较复杂的图案。
在激光打印机中LD侧泵YAG激光器又因其独特的优点收到广泛的应用。其他的激光器比如二氧化碳激光器因为国产的产品的工艺达不到要求所以在我国国内不能大规模的生产。灯泵激光器因为其使用寿命短所以在使用方便程度和成本上不合适。而LD侧泵YAG激光器就成为了目前最有市场并且最有应用前景的激光器。LD侧泵YAG激光器因其效率高、稳定性较好、使用寿命长等诸多优点显现出了与其他激光器特别的优势。所以激光器的优
4.2谐振腔模式的选择
激光器产生的激光的主要的优点有三个（1）方向性（2）单色性（3）相干性。我们希望的激光器的输出激光应该只有一个模式，若只想要一个模式则必须要进行选模操作，如果没有选模操作那么激光器输出的光就会是多模的。激光的相干性和单色性较差的很重要的原因是因为激光中含有多种模式的模。
横模的选择
激光器谐振腔中横模的选择的基础是不一样的横模所产生的损耗是不一样的。如果谐振腔是一个稳定腔那么衍射损耗最低的模式应该是基模，在这种情况下衍射损耗和横模的阶次成正比关系。
激光器要想以模的情况下单模运转要满足条件：
(4.16)
损耗比基模高的横模就要满足
(4.17)
TEM10模和TEM00在微弱信号下的增益系数用和表示，这两个模式的单程衍射损耗用δ00和δ10表示。 查看完整请+Q:351916072获取
关键字：Nd：YAG激光器 输出功率 平行平面腔 模式 M00048
Research of LD side pumped YAG laser resonator
Abstract：This paper mainly studied the LD side pumped YAG laser application background,in the process of its development history and current developing situation.This paper discusses the advantages of LD laser relative to the other side of the pump laser.In the laser hybrid material is neodymium,Nd: YAG laser,The main output of laser is 1.064 microns.We set out according to the four-level laser equation,studied the effects of various parameters on the threshold of laser.Studied the effects of various parameters on the threshold of laser output power and transmittance expression.Choose the ideal parallel plane cavity.Integrated characteristics of the work material parameters and the characteristics of the cavity,On the basis of using equation is derived to design the ideal output light.The design of laser with good coherence and monochromaticity, etc.Using the actual data to calculate the laser output power and transmission rate of specific values.Choose suitable for this kind of laser mode,and according to the discussion.
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1. 引言 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 掺钕的侧泵YAG激光器的发展和研究现状 2
1.3 课题的提出及其意义 2
2. 钕LD侧泵YAG激光器的理论研究 4
2.1 Nd:YAG的能级结构 4
2.2 四能级激光器的速率方程 6
2.3 四能级激光器的阈值 7
2.4 四能级激光器的输出功率 9
3.Nd：YAG激光器的设计方案 9
3.1 激光工作物质的选定 10
3.2谐振腔的设计 10
3.2.1谐振腔的类型 11
3.2.2 谐振腔的稳定性 12
3.2.3 谐振腔的衍射损耗 14
4谐振腔的设计 15
4.1 Nd：YAG谐振腔的设计 15
4.2 谐振腔模式的选择 16
结论 18
参考文件 19
致谢 20
1.2掺钕的侧泵YAG激光器的发展和研究现状
激光技术不仅自己发展的十分良好并且有很多相关的领域也因为激光技术的发展得到了更加充分的发展。激光在焊接，切割等领域的，适用性使其极大的提高了制造业的水平，提高了生产效率。从1992年到2002年世界激光产品的销量平均保持了百分之十几的发展。并且激光标记的市场份额上升的速度极快。并由此可以预测激光打印的市场价值十分的大。
激光打印技术之所以成为当代先进的打印技术与其优点是分不开的。第一激光打标可以不和加工的器件没有接触，减少了打印所带来的磨损。并且打印效率高、精度高的特点。第二激光打印可以在弧面上打印，并且可以打印比较复杂的图案。
在激光打印机中LD侧泵YAG激光器又因其独特的优点收到广泛的应用。其他的激光器比如二氧化碳激光器因为国产的产品的工艺达不到要求所以在我国国内不能大规模的生产。灯泵激光器因为其使用寿命短所以在使用方便程度和成本上不合适。而LD侧泵YAG激光器就成为了目前最有市场并且最有应用前景的激光器。LD侧泵YAG激光器因其效率高、稳定性较好、使用寿命长等诸多优点显现出了与其他激光器特别的优势。所以激光器的优
4.2谐振腔模式的选择
激光器产生的激光的主要的优点有三个（1）方向性（2）单色性（3）相干性。我们希望的激光器的输出激光应该只有一个模式，若只想要一个模式则必须要进行选模操作，如果没有选模操作那么激光器输出的光就会是多模的。激光的相干性和单色性较差的很重要的原因是因为激光中含有多种模式的模。
横模的选择
激光器谐振腔中横模的选择的基础是不一样的横模所产生的损耗是不一样的。如果谐振腔是一个稳定腔那么衍射损耗最低的模式应该是基模，在这种情况下衍射损耗和横模的阶次成正比关系。
激光器要想以模的情况下单模运转要满足条件：
(4.16)
损耗比基模高的横模就要满足
(4.17)
TEM10模和TEM00在微弱信号下的增益系数用和表示，这两个模式的单程衍射损耗用δ00和δ10表示。 查看完整请+Q:351916072获取
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