激光谐振腔设计-lesson2.pdf

激光谐振腔设计－lesson2 高明伟 北京理工大学光电学院 激光谐振腔设计 • 激光谐振腔设计是综合知识的体现，涉 及多方面内容： •模式理论 – 激光原理 •速率方程 •晶体结构 – 晶体光学 •激光器系统稳定性 – 机械设计 •光学性质 – 电子学 •机械结构优化设计 – 计算机/单片机etc. •驱动电源 •控制/通信 提纲 • 激光器设计中的若干问题： – 谐振腔稳定性问题 – 热问题 – 激光晶体的选择与泵浦源的选择 – 模式匹配 激光器设计中的若干问题 • 各个问题之间关联: • 热问题是影响谐振腔稳定性的重要因素 • 热问题会影响到泵浦模式与振荡模式的 模式匹配－激光增益饱和现象 • 不同激光晶体由于本身的材料特性和光 学特性不同引起的热问题大小程度不同 • 可以看出热问题是激光设计中核心问题 之一 激光器设计中的若干问题 • 泵浦源的选择对于激光器模式匹配也很 重要 谐振腔的稳定性及腔内光束参数 • 不同球面镜谐振腔稳定性示意图 g2 confocal unstable 2 unstable stable 1 confocal -2 -1 0 1 2 g1 -1 stable -2 unstable unstable 谐振腔的稳定性及腔内光束参数 OE1 OEm