为了改善激光二极管(LD)侧面抽运固体激光器的光束质量,提高TEM00模提取效率,提出了一种LD环形阵列侧向非均匀抽运方式。采用交错放置的两个半环形LD阵列(LDA)侧向直接抽运两根串接的激光棒,非抽运面进行热传导冷却。将LD面阵发出的光做高斯光束处理,利用高斯光束通过光学系统的变换规律,通过计算机模拟,研究了LDA环形侧向非均匀抽运条件下Nd:YAG的抽运光场均匀性,分析了抽运距离、工作物质吸收参数对抽运光场分布的影响。

研究LD阵列侧面泵浦Nd:YAG激光器泵浦光场的分布特点.首先,在已建立的二极管单bar单侧面泵浦YAG晶体泵浦光场分布数值模型的基础上,进一步建立了适用于激光二极管阵列多侧面泵浦YAG晶体的泵浦光场分布数值模型.然后,根据所建模型,采用光线追迹的方法,借助Matlab编程模拟了单侧面、二侧面、三侧面、五侧面泵浦方式的泵浦光分布特点,分析了系统参数:介质半径、介质吸收系数、光束光腰半径、泵浦距离、二极管bar间距、介质表面粗糙程度对泵浦光分布特性的影响,总结出了一般规律.可为二极管泵浦固体激光器的结构设计和实验研究提供理论参考.在理论分析的基础上,进行了单侧面、二侧面泵浦方式的二极管阵列直接侧面泵浦固体激光器的实验研究.实验结果与理论分析结果?鞠喾?验证了所建数值模型的正确性.该数值模型的特点是:采用光线追迹方法;适用于漫反射表面工作物质;适用于多种侧面直接泵浦方式,具有可扩充性.

计算模拟了激光二极管侧面直接抽运方式,讨论了抽运距离和介质吸收系数等参数对抽运均匀性的影响,并近似地给出定量结果.证明只要选取适当的抽运参数,采用侧面直接抽运方式也能获得较好的抽运性能和激光输出.