腔外旋转泵浦的Nd∶YAG固体激光器研究

《腔外旋转泵浦的Nd∶YAG固体激光器研究》是一篇关于新型固体激光器设计与性能分析的学术论文。该论文主要探讨了利用腔外旋转泵浦技术提升Nd∶YAG固体激光器输出性能的方法和理论依据，为高功率、高稳定性的激光器设计提供了新的思路。

在传统的Nd∶YAG激光器中，通常采用腔内泵浦方式，即泵浦光源直接位于激光谐振腔内部，通过光路设计实现能量的高效转换。然而，这种方式存在一定的局限性，例如热效应严重、热透镜效应显著以及泵浦光与激光模式匹配困难等问题。因此，研究人员开始探索更为高效的泵浦方式，其中腔外旋转泵浦技术成为近年来的研究热点。

腔外旋转泵浦技术的核心思想是将泵浦光源置于激光谐振腔之外，并通过旋转光学元件或反射镜系统，使泵浦光以特定角度多次入射到增益介质上。这种设计不仅能够有效提高泵浦光与增益介质的相互作用时间，还能改善热分布，从而降低热损伤和热畸变的影响。

本文对腔外旋转泵浦的Nd∶YAG激光器进行了系统的实验研究与数值模拟。通过构建实验平台，测试了不同泵浦参数下激光器的输出特性，包括输出功率、光束质量、效率等关键指标。同时，利用有限元分析方法对激光器的温度分布和热应力进行了模拟，验证了腔外旋转泵浦结构在热管理方面的优势。

研究结果表明，采用腔外旋转泵浦技术的Nd∶YAG激光器相较于传统腔内泵浦结构，在输出功率和稳定性方面均有明显提升。特别是在高功率运行条件下，腔外旋转泵浦结构表现出更优的热管理能力，使得激光器能够在更高的输入功率下保持稳定的输出。

此外，论文还探讨了泵浦光的入射角度、旋转频率以及光学元件的配置对激光器性能的影响。实验发现，适当调整泵浦光的入射角度可以有效提高光子利用率，而优化旋转频率则有助于均匀分布热量，减少局部过热现象。

在光束质量方面，腔外旋转泵浦结构同样表现出良好的优势。由于泵浦光与激光模式的耦合更加均匀，激光器输出的光束质量得到了显著改善，尤其是在高功率运行状态下，其光束发散角和M²值均优于传统结构。

该研究不仅为Nd∶YAG固体激光器的设计提供了新的思路，也为其他类型的固体激光器提供了可借鉴的技术方案。腔外旋转泵浦技术的应用有望推动高功率激光器在工业加工、医疗、科研等领域的进一步发展。

综上所述，《腔外旋转泵浦的Nd∶YAG固体激光器研究》通过对新型泵浦方式的深入探讨，展示了腔外旋转泵浦在提升激光器性能方面的潜力。该研究不仅具有重要的理论价值，也具备广泛的应用前景，为未来激光技术的发展奠定了坚实的基础。