脉冲泵浦固体激光器论文-张以辉,董全力

脉冲泵浦固体激光器论文-张以辉,董全力

导读:本文包含了脉冲泵浦固体激光器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:激光器,速率方程组,自发辐射,阻抗匹配

脉冲泵浦固体激光器论文文献综述

张以辉,董全力[1](2019)在《氙灯泵浦电光调Q固体激光器输出脉冲包络特征的分析》一文中研究指出使用氙灯侧面泵浦电光调Q Nd:YAG激光器进行实验,输出激光的脉冲宽度为17ns,同时发现在激光脉冲时间包络下沿存在"子脉冲"与拖尾现象.首先,针对这个实验现象,排除了阻抗失配因素.其次,在速率方程组中,通过改变自发辐射中振荡模式的光子数与总自发辐射的光子数的比例系数,分析了腔内光子数密度的变化过程,得到理论激光脉冲宽度为13 ns.通过理论脉冲时间包络与实验脉冲时间包络的比较,发现两者能较好地吻合,从而解释了激光脉冲包络下沿产生的"子脉冲"与拖尾现象.最后,通过速率方程数值模拟对其他增益介质(Nd:GdVO_4,Nd:GYSGG,Nd:YLF和Nd:YVO_4)进行了分析,也得到了脉冲时间包络下沿的"子脉冲"与拖尾现象.(本文来源于《鲁东大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期)

赵清林,曹茹茹,王德玉,袁精,李述[2](2018)在《大功率半导体激光泵浦固体激光器脉冲电源设计》一文中研究指出介绍一种大功率半导体激光泵浦固体激光器(DPSSL)脉冲驱动电源的设计电路及其控制方法。根据半导体激光器的工作特性,采用前级电容充电电路与后级脉冲电流产生电路相结合的电路结构。由于LCC谐振电路具有软开关特性和抗负载短路、开路的能力,又能够实现对储能电容恒流充电的功能,因此其适合做为脉冲电源中储能电容的充电电路;后级脉冲电流产生电路选择大功率MOSFET做为主控器件,利用MOSFET饱和区的漏极电流可控性,通过栅极电压控制产生负载脉冲电流。控制部分采用模拟与数字相结合的控制方式,使脉冲电源控制更加灵活,引入脉冲电流指令给定积分器,可以更有效地控制脉冲电流上升过程,抑制电流过冲,提高控制精度,使脉冲驱动电源产生类似矩形波的大功率脉冲电流。搭建了脉冲功率为28kW的实验平台,实验达到的指标:脉冲电流幅值80A,脉冲电压350V,脉冲宽度100μs,重复频率100Hz。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2018年11期)

陈建新[3](2013)在《用于固体激光器泵浦的大功率脉冲LD驱动电路的设计与实现》一文中研究指出激光器自20世纪60年代发明以来,经过几十年的发展,已经成为我们日常生活、工业、农业、军事领域、航空航天领域、生物医疗领域等不可或缺的一部分。虽然我国对半导体激光器的研究紧跟国外的步伐,但是对其驱动电源的研究与发达国家相比还有一定的差距,特别是同时对驱动电流脉冲幅度及脉宽可调方面的研究较少。本文正是基于此,并结合课题的需要,研制一台大功率、脉冲及电流可调的LD驱动电源。本文在分析温度、电流等对半导体激光器输出特性影响的基础上,结合各项指标,考虑LD各种损坏的可能性,提出一套半导体激光器驱动电源的综合设计方案。系统包含供电电路、电流控制、温度控制、系统防护以及人机界面等。供电电路根据不同的需求采用线性串联型稳压和开关降压型稳压相结合的方式。以微控制器STM32F103RCT6的12位快速DA输出作为电流控制信号,通过高速、低噪声运算放大器OP37与采样电流的比较结果调整驱动管,实现对脉冲的脉宽、占空比、重复率等控制,调节输出电流幅度。电流稳定度优于0.5%,脉冲上升沿小于50nS。温控部分,采用美国AD公司的ADT7420采集,并以基于数字PID算法的H桥驱动电路驱动半导体制冷片,控制LD工作温度。浪涌、静电、过流和过温等防护措施采用硬件加以控制,起到软件、硬件双重防护的效果,延长LD的使用寿命。最后对系统的性能进行综合测试,验证设计方案的可行性。使用该电源驱动半导体激光器获得808nm脉冲激光,以此激光泵浦Nd:YAG晶体组成的DPSSL系统,结合腔内倍频,获得473nm蓝光输出。(本文来源于《华侨大学》期刊2013-10-08)

田东贺[4](2013)在《LD端面泵浦全固体高功率457nm脉冲激光器的研究》一文中研究指出由于LD抽运的全固体激光器输出的深蓝色激光颜色更加饱满、波长更短、能量更大等优点在诸多领域的应用中倍受青睐。本人开展了采用LD抽运Nd:YVO4晶体进行腔内声光调Q和LBO晶体倍频的研究,成功实现了457nm脉冲蓝光输出。本文通过分析和模拟计算准叁能级系统的阈值功率、斜效率和腔内声光调Q脉冲激光器的单脉冲能量、脉冲宽度、峰值功率等输出激光的性能,得到了输出激光性能随泵浦功率和重复频率的变化关系。我们从几何光学的观点出发,推导出了叁镜折迭谐振腔的稳定性条件。利用MATLAB软件编程优化设计了谐振腔各参数。搭建了叁镜折迭腔脉冲蓝光激光实验系统。当抽运功率为30W,重复频率为20kHz时,测得最高平均功率1.3W,1h内最大不稳定性小于2%,M2因子小于2.513,单脉冲能量为65μJ,光-光转换效率达4.3%。(本文来源于《长春理工大学》期刊2013-03-01)

豆宁丽[5](2013)在《高效能二极管泵浦固体脉冲激光器的几个重要问题研究》一文中研究指出本文主要以1%掺杂的激光器为例,主要研究了高效能二极管泵浦固体激光器的叁个重要问题:上能级粒子数利用效率、调Q脉冲形态与计算精度的关系及自发辐射放大对上能级粒子数寿命影响。对于上能级粒子数利用效率的研究,主要是在均匀泵浦的情况下,分别对初始振荡光均匀分布及高斯分布的情况进行了分析比较,得出振荡光均匀分布更有利于提高上能级粒子数利用效率的结论。调Q脉冲形态则主要研究仿真中不同计算精度对调Q输出脉冲波形的影响,通过仿真计算发现影响调Q脉冲波形的主要因素有泵浦功率、谐振腔腔长及半反射镜透射率,且在相同条件下,非均匀泵浦能够得到更高的输出功率。并对相同条件下不同算法的得到的结果进行比较,结果表明泵浦功率越高,谐振腔腔长越短,半反射镜透射率越高,采用不同精度的算法对输出脉冲峰值功率的影响就越严重。自发辐射放大对上能级粒子数寿命的影响的研究主要是考虑了自发辐射引起的上能级粒子数损耗,本文主要对均匀泵浦、圆高斯光泵浦及平顶高斯光泵浦的情况进行了研究说明,经计算知考虑自发辐射放大后,上能级粒子数寿命随泵浦功率的增大近线性下降。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2013-01-01)

姜梦华[6](2012)在《3000W灯泵浦脉冲Nd:YAG固体激光器技术研究》一文中研究指出本论文对大功率脉冲Nd:YAG激光器技术进行了探讨和研究,在脉冲Nd:YAG单元模块优化设计的基础上,通过对多棒串接谐振腔中晶体棒对准精度的理论研究,进行了多棒串接实验,分别采用六棒串接谐振腔和四棒串接两棒放大的MOPA结构获得了3000W以上的脉冲激光输出,并对两种结构进行了对比分析。根据大功率脉冲Nd:YAG激光器的应用要求,对大功率固体激光器的技术方案进行对比分析,优化了脉冲Nd:YAG单元模块结构设计,给出了腔内六棒串接和四棒串接两棒放大的MOPA结构两种具体技术方案。对脉冲Nd:YAG单元模块的泵浦均匀性和热应力进行了模拟计算,通过对最佳工作参数的实验研究,获得了平均功率为586W,峰值功率为3.45kW,最高单脉冲能量为34.9J的脉冲激光输出。电光效率为4.04%,光束质量为22.5mm×mrad,连续工作输出功率不稳定度为1.1%。对不同切割方向Nd:YAG晶体的热退偏效应进行了理论和实验的探索研究,结果表明:[111]切割方向的Nd:YAG晶体,退偏大小不随偏振方向的变化而变化;[100]方向的Nd:YAG晶体热退偏与偏振方向有关,通过改变线偏振的方向可以获得热退偏最小的方向,这个方向上的热退偏小于[111]方向Nd:YAG棒的热退偏。对Nd:YAG脉冲单元模块进行了无锥度直孔打孔应用,通过实验研究了脉冲组合方式、激光焦点位置、组合脉冲个数等因素对激光冲击打孔孔锥度的影响。采用能量递增的组合脉冲,激光焦点位于材料表面上方1.1~1.7mm,通过控制脉冲组合个数,在厚度为1.5mm和3mm的镍基高温合金材料上,获得孔径分别为480μm和510μm的直孔,重复打孔孔径误差约30μm,孔锥度<1%。对六棒串接谐振腔晶体棒间距、热焦距对稳区范围的影响进行了理论分析。针对多棒串接脉冲激光器的串接需要,提出采用4×4矩阵研究晶体棒失调对谐振腔光轴、模体积和输出指向性的影响:(1)通过对谐振腔内晶体棒不同排列下失调导致的光轴变化的计算,给出了六棒串接谐振腔中晶体棒的对准精度范围,以及对光轴偏移影响最大的失调晶体棒排列方式;(2)通过对模体积损耗的模拟计算,给出了谐振腔内对模体积影响最大的晶体棒位置;(3)模拟了输出指向性随晶体棒失调量和热焦距的变化。实验中调整激光模块,使每根晶体棒的失调角度≤0.037°,实现了六棒串接脉冲Nd:YAG激光器。采取调整晶体棒泵浦功率的方法对晶体棒热焦距不匹配进行补偿,在输入电功率87kW,占空比为17%时,最高输出功率为3043W,峰值功率17.75kW,最高单脉冲能量66J,光束参数乘积为26.3mm×mrad,电光转换效率3.5%。研究了四棒串接两棒放大的MOPA结构中晶体棒失调对谐振腔光轴的影响,给出了MOPA结构中晶体棒的对准精度范围。研究了MOPA结构激光器中晶体棒间距、热焦距匹配的影响,结果表明:放大级晶体棒与振荡级晶体棒对称放置,热焦距相同时,可以有效利用晶体棒的模体积,提高放大级的能量提取效率,有利于获得高功率输出。实验中,激光器采用四棒振荡两棒放大的MOPA结构,调整激光模块,使每根晶体棒的失调角度≤0.042°,在输入电功率87kW,占空比17%时,最高输出功率为3011W,峰值功率17.7kW,最高单脉冲能量为67J,光束参数乘积为:25.2mm×mrad。电光转换效率3.46%,长时间输出功率不稳定度小于2%。与六棒串接脉冲激光器相比,MOPA结构具有以下优点:(1)MOPA结构谐振腔内晶体棒数量减少,更加容易实现棒间距和热焦距匹配;(2)MOPA结构晶体棒失调允许范围比六棒串接谐振腔的失调允许范围大,更容易达到串接精度要求;(3)在相同的角度失调量下,MOPA结构的的光轴偏移量更小。因而采用腔内四棒串接腔外两棒放大的MOPA结构,有利于实现高平均功率、高脉冲能量的激光输出,提高脉冲激光器工作的安全性。(本文来源于《北京工业大学》期刊2012-06-01)

张晓娟,蔡军,许宏,杨海波[7](2011)在《Tm脉冲激光器泵浦的中红外固体激光器》一文中研究指出介绍了Tm:YAP脉冲激光器泵浦的中红外固体激光器。首先介绍了Tm脉冲激光器,由实验分析,对YAP固体激光器腔型结构进行优化,确定了适合泵浦ZGP OPO的YAP激光器腔型,得到较理想的2μm脉冲激光输出。中红外固体激光器由优化后的Tm:YAP激光器泵浦ZGP光学参量振荡器(OPO)组成,最终得到输出功率达瓦级以上的3~5μm激光。(本文来源于《光电技术应用》期刊2011年02期)

王晖,王欣媛,蒲祥东,王石语,李兵斌[8](2008)在《调Q二极管泵浦固体激光器激光脉冲高频噪声的检测》一文中研究指出为了研究调Q二极管泵浦固体激光器(DPL)激光脉冲输出的稳定性,利用电路网孔法对传统硅光电二极管探测电路进行了分析,发现传统的探测电路无法检测到激光脉冲中多纵模所引起的高频噪声信号(在腔长小于10 cm的短谐振腔中其频率通常为1~2 GHz)。根据分析结果,改良了硅光电二极管探测电路,利用高速采样示波器采集到了调Q DPL激光脉冲中(1~2)GHz的高频噪声信号。(本文来源于《应用光学》期刊2008年01期)

潘虎,金煜坚,李久喜[9](2007)在《二极管泵浦固体激光器脉冲宽度的优化设计》一文中研究指出文章通过对激光调Q的理论分析,推导了二极管泵浦激光器脉冲宽度的理论计算公式,求出了脉冲宽度与激光晶体的直径、受激发射截面、腔长的关系,简化了二极管泵浦激光器的设计。(本文来源于《激光与红外》期刊2007年11期)

王振华[10](2007)在《固体激光器闪光灯泵浦系统的脉冲式强预燃技术研究》一文中研究指出近年来随着激光技术的不断发展,激光医疗技术也不断进步。在许多疾病的治疗上,激光医疗技术已经显示出不可比拟的优势。特别是在治疗皮肤色素类疾病、皮肤深层组织病变等医疗应用上,1064nm的Nd:YAG长脉冲激光具有良好的治疗效果。但根据近年来的医疗应用实践经验,为了得到更好的治疗效果,需要对激光器加以改造,使之能够产生总体能量大、峰值功率低的长脉冲激光。本文就是针对这一特殊要求进行研究,改进了激光器的预燃系统,探索了脉冲式强预燃技术,从而产生符合要求的泵浦脉冲。本文的主要内容如下:1、简述了激光医疗的作用原理,在介绍Nd:YAG激光器的国内外应用概况的基础上,找到了目前触发-预燃技术所存在的问题,分析并提出了触发+脉冲式强预燃的设计方案,以满足“长脉冲Nd:YAG激光治疗仪”对低电压、大电流泵浦技术的特殊要求。2、阐述了移相全桥ZVS变换器的工作原理,得出比较理想的电路拓扑作为设计该预燃电源的理论依据。3、运用新型控制芯片UCC3895和高压集成驱动器IR2110设计了一套开关管控制驱动系统,实现双闭环电流反馈、移相自动控制输出、过流检测、开关管负压关断等功能,并且克服了芯片具有的缺陷,对这些功能的实现作了详细的阐述。4、详细阐述了电路参数的设计方案,对设计的控制电路进行了实验验证,得到了良好的效果,可以有效地控制移相全桥变换器,为下一步的整体调试做了必要准备;对设计的全桥逆变电路进行了Pspice仿真,验证了设计参数的合理性,达到了研制预燃电路的目的。(本文来源于《天津大学》期刊2007-08-01)

脉冲泵浦固体激光器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

介绍一种大功率半导体激光泵浦固体激光器(DPSSL)脉冲驱动电源的设计电路及其控制方法。根据半导体激光器的工作特性,采用前级电容充电电路与后级脉冲电流产生电路相结合的电路结构。由于LCC谐振电路具有软开关特性和抗负载短路、开路的能力,又能够实现对储能电容恒流充电的功能,因此其适合做为脉冲电源中储能电容的充电电路;后级脉冲电流产生电路选择大功率MOSFET做为主控器件,利用MOSFET饱和区的漏极电流可控性,通过栅极电压控制产生负载脉冲电流。控制部分采用模拟与数字相结合的控制方式,使脉冲电源控制更加灵活,引入脉冲电流指令给定积分器,可以更有效地控制脉冲电流上升过程,抑制电流过冲,提高控制精度,使脉冲驱动电源产生类似矩形波的大功率脉冲电流。搭建了脉冲功率为28kW的实验平台,实验达到的指标:脉冲电流幅值80A,脉冲电压350V,脉冲宽度100μs,重复频率100Hz。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

脉冲泵浦固体激光器论文参考文献

[1].张以辉,董全力.氙灯泵浦电光调Q固体激光器输出脉冲包络特征的分析[J].鲁东大学学报(自然科学版).2019

[2].赵清林,曹茹茹,王德玉,袁精,李述.大功率半导体激光泵浦固体激光器脉冲电源设计[J].强激光与粒子束.2018

[3].陈建新.用于固体激光器泵浦的大功率脉冲LD驱动电路的设计与实现[D].华侨大学.2013

[4].田东贺.LD端面泵浦全固体高功率457nm脉冲激光器的研究[D].长春理工大学.2013

[5].豆宁丽.高效能二极管泵浦固体脉冲激光器的几个重要问题研究[D].西安电子科技大学.2013

[6].姜梦华.3000W灯泵浦脉冲Nd:YAG固体激光器技术研究[D].北京工业大学.2012

[7].张晓娟,蔡军,许宏,杨海波.Tm脉冲激光器泵浦的中红外固体激光器[J].光电技术应用.2011

[8].王晖,王欣媛,蒲祥东,王石语,李兵斌.调Q二极管泵浦固体激光器激光脉冲高频噪声的检测[J].应用光学.2008

[9].潘虎,金煜坚,李久喜.二极管泵浦固体激光器脉冲宽度的优化设计[J].激光与红外.2007

[10].王振华.固体激光器闪光灯泵浦系统的脉冲式强预燃技术研究[D].天津大学.2007

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