激光谐振腔设计的若干问题:个人小小总结了一下激光谐振腔的设计思路和需要注意的问题。
欢迎交流。
赞同楼主文中的观点。
1%掺杂的Nd:YAG晶体,入射808泵浦功率接近30W时(光斑约800微米),晶体表面的等效热透镜曲率半径经实验测算可达约20到30mm。在这样严重的热透镜效应下,要保证808和1064的横模匹配(即保证基横模输出),保证腔的稳定性不离开稳区中心太远,最重要的是要保证腔的热稳定性,真难。我用类望远镜腔的结构能设计出约20mm的热稳定范围(即等效热透镜曲率半径有20mm的变化允许范围)。这个实验还没做。用插入单透镜的较简单结构,则热稳定范围仅为约10mm,这个实验在做,还没成功。总之,热稳定范围太小了。这样的腔,即使是调出来也没多大的工程应用价值。
另外在这样的泵浦功率密度下,晶体极易出现裂痕。
在这里渴望和各位同仁交流:
1,你们测得的等效热透镜曲率半径会这么小吗?
2,你们能做到较宽的热稳定范围吗?
3,你们用什么办法克服晶体破裂的问题?
我在考虑增大泵浦光斑尺寸(但基模光斑太大,热稳定范围似乎更小)。降低掺杂也许是较为有效的办法。
新增两个问题:
4,对光纤输出的808nm泵浦激光的聚焦过程进行理论模拟,各位可以做到多准确?我做的结果和实验似乎还有一些出入。
5,谐振腔的理论设计和实验吻合的好吗?我怎么总觉得差距不小呢?为此已受够lb的白眼和打击了。
[ 本帖最后由 再也不能这样 于 2008-1-7 09:39 编辑 ]
原帖由 再也不能这样 于 2008-1-4 16:42 发表 
赞同楼主文中的观点。
1%掺杂的Nd:YAG晶体,入射808泵浦功率接近30W时(光斑约800微米),晶体表面的等效热透镜曲率半径经实验测算可达约20到30mm。在这样严重的热透镜效应下,要保证808和1064的横模匹配(即保证 ...
插入透镜这个东西会使得谐振腔的初始调整难度大大增加,所以调出光都很困难。
增大光斑,降低掺杂应该可以让热透镜焦距变大点吧。变大了腔设计会容易一些。
原帖由 watermoon 于 2008-1-4 16:54 发表 
插入透镜这个东西会使得谐振腔的初始调整难度大大增加,所以调出光都很困难。
还好。插入透镜本质上和做折叠腔是一样的啊。
原帖由 再也不能这样 于 2008-1-4 16:57 发表 
增大光斑,降低掺杂应该可以让热透镜焦距变大点吧。变大了腔设计会容易一些。
是可以啊,光斑增大了,就需要增大基模体积,腔的体积就会跟着长大。
客户可不喜欢那么大的激光头。
3楼的晶体也太脆弱了吧。

原帖由 watermoon 于 2008-1-4 17:00 发表 
是可以啊,光斑增大了,就需要增大基模体积,腔的体积就会跟着长大。
客户可不喜欢那么大的激光头。
可是光斑太小晶体破裂的问题怎么办呢?
客户那么关注尺寸的问题吗?高功率(>10W@10kHz)和稳定的基横模不是更重要吗?
原帖由 bigflfl 于 2008-1-4 17:05 发表 
3楼的晶体也太脆弱了吧。
我们用的是c a s i x的nd:yag。有更耐打的晶体推荐吗?
[
本帖最后由 再也不能这样 于 2008-1-4 17:14 编辑 ]
什么东西啊 根本不明白 哈哈哈哈哈哈
原帖由 再也不能这样 于 2008-1-4 17:06 发表 
可是光斑太小晶体破裂的问题怎么办呢?
客户那么关注尺寸的问题吗?高功率(>10W@10kHz)和稳定的基横模不是更重要吗?
同等水平下,别人当然喜欢小型化的东西啦,结构紧凑嘛。
所以还是设计大模体积的谐振腔才是王道!
继续关注!
等下有问题请教各位,请帮忙!
不错,谢谢,华工的朋友

。

端泵YAG,哪有用1.0% 这么大的掺杂浓度阿,楼主必须考虑降低掺杂才有希望走下去。
谢谢LZ,学习了,我刚入门不长时间,还是学生,很感谢LZ
我是新手,下来学习一下 ,谢谢楼主了
未完待续。。。待续呢?期待。。。
原帖由 watermoon 于 2008-1-4 14:05 发表 
个人小小总结了一下激光谐振腔的设计思路和需要注意的问题。
欢迎交流。
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不大同意文中的部分观点,LZ似乎是针对平平腔而言。并不是激光器腔越长,基膜体积就越大,基模体积的大小的看你激光器怎么设计了。曾经做过1m和10m左右的腔,相同的泵浦电流下,22W 808nm,1064nm基模均能出9W。
继续努力学习中,大家积极讨论哈
增大光斑半径,同时会增加泵浦阈值功率,影响斜效率。这一方面对最终输出功率或许有影响。另外,楼上说增大泵浦泵浦光光斑后,会让腔的体积变大,这是因为泵浦光光斑增加,要想实现模式匹配,基膜半径也必须增加,这就使得腔型结构变化,这里主要是长度变化吧?难道没有别的办法可以不改变腔体积,比如选用合适的曲率半径的镜子?另外一个问题,如果要实现大的模式体积,也就是增加基膜半径,这不也意味着要增加泵浦光半径吗?还是我理解上有问题?
[ 本帖最后由 korjon 于 2008-10-30 18:24 编辑 ]
原帖由 wwwcai 于 2008-10-29 13:15 发表 
不大同意文中的部分观点,LZ似乎是针对平平腔而言。并不是激光器腔越长,基膜体积就越大,基模体积的大小的看你激光器怎么设计了。曾经做过1m和10m左右的腔,相同的泵浦电流下,22W 808nm,1064nm基模均能出9W。
谢谢你的建议,不知道我文中是否有提到过“一般情况下”这个字眼,我完全没有把条件说死,所谓“一般”,是指热透镜效应不是足够明显的时候,这个度就自己在设计过程中自己把握了。建议只是建议,并不是死搬硬套哦。。。。
学习,学习!

昨天向watermoon请教了一些问题,在这表示感谢
新手前来学习。
谐振腔在腔长拉长的过程中会有一个最佳功率值吗?如果是这样,那么如何计算呢?(说的端泵激光器)
降低浓度,增加腔长可以降低热效应,热焦距也会相应的减少一些吧,我想。
增大泵浦光斑确实不怎么好,还是怎的震荡激光吧
感谢搂主长期以来对大家的帮助!
谐振腔在腔长拉长的过程中会有一个最佳功率值吗?如果是这样,那么如何计算呢?(说的端泵激光器)
脉冲LD 发表于 2009-1-15 10:45 
理论上应该是有的, 而且可能不止一个. 但是实际做起来不确定因素太多, 所以我喜欢直接实验做看能调到多大...
谢谢楼主!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
要得到大的模体积,那采用下非稳腔试试看了。不过,非稳腔的衍射损耗比较大。
学习学习,经验,可使自己少走弯路。
下来看看,谢谢楼主!!!!!!!!!!!!!!
hao!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
hao!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
老贴子了,谢谢楼主的总结和分享,我觉得G参数还是有些用处,比如计算失谐灵敏度和热焦距敏感上,尽量保持g1×g2=.5,对激光器实际操作还是有意义的。
我就使用过凌云的端面泵浦激光器,感觉温度控制的很不好
壳子的温度大概4,50度很烫手,但温控器还是显示24度,我觉得这对腔的稳定性影响很大
很好的话题,不过理论与实际操作确实有一定的差距
支持一下,希望对大家有所帮助!
好东西,谢谢楼主分享!!!!!
好的!谢谢啦!!!!!!!!!!!!!!
拜读中,这方面确实很复杂,值得深入探讨
本帖最后由 optro 于 2010-11-16 10:08 编辑
回复 再也不能这样 的帖子
如果您说的“入射808泵浦功率接近30W时(光斑约800微米),晶体表面的等效热透镜曲率半径经实验测算可达约20到30mm”成立,1000瓦以上的侧泵DPL就很难出光,这时晶体内吸收的热量大约是400瓦/立方厘米。请问这台30瓦的激光器的增益体机多大?透过率多高?这个热焦距是如何测量的?
wwwcai 发表于 2008-10-29 13:15 
不大同意文中的部分观点,LZ似乎是针对平平腔而言。并不是激光器腔越长,基膜体积就越大,基模体积的大 ...
DPL做一米,十米的腔,热焦距大概为零,调校您用He-Na?这是的光斑又如何?
shizh 发表于 2008-8-10 19:13 
端泵YAG,哪有用1.0% 这么大的掺杂浓度阿,楼主必须考虑降低掺杂才有希望走下去。
对呀,
连续激光器的掺杂一般较低
korjon 发表于 2008-10-30 18:16 
增大光斑半径,同时会增加泵浦阈值功率,影响斜效率。这一方面对最终输出功率或许有影响。另外,楼上说增大 ...
看来您应该从新会学校,学学应用光学了。
olas 发表于 2009-2-23 16:58 
要得到大的模体积,那采用下非稳腔试试看了。不过,非稳腔的衍射损耗比较大。
连续激光由于增益小,非稳腔不出光或效率难以接受。
最后问一下楼主,30瓦单横模激光器您做出来了吗?
如果做出来了一定是接近1.35毫米*毫弧度,这样的光意味着什么?
如果这个问题您回答不了,您这个30瓦单模就??????
这个真的很有用,学习了不少东西