为了提高板条介质内抽运分布的均匀性，基于LD双端抽运Nd∶YAG陶瓷板条放大器设计方案，理论分析了端面抽运条件下，单一浓度掺杂和梯度浓度掺杂板条介质吸收的抽运功率密度分布情况。通过分析可知，对于单一浓度掺杂板条，会产生抽运效率与抽运吸收功率均匀性之间的相互制约问题，而采用梯度浓度掺杂板条介质，在较高的抽收效率情况下，抽运吸收功率分布更加均匀。结果表明，采用梯度浓度掺杂结构可以提高板条介质内抽运分布的均匀性。

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.

采用一种半导体激光器侧向抽运的固体激光器新结构,可将一个半导体激光器的输出光分成四部分,从四面对称耦合到激光棒中,从而实现比较均匀的抽运。模拟计算了这种对称抽运结构中激光棒对侧面抽运光的吸收过程,得到了激光棒介质的吸收系数和直径等参量对激光棒内抽运光能量分布均匀性和能量吸收率的影响规律,并在此基础上对相关参量进行了优化。这种方案结构简单紧凑,很容易获得高光束质量的高功率固体激光输出。采用这种抽运结构制成了新颖的激光头,初步实验结果良好,表明该结构确实可行。

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.