铟组件对超小型二极管泵浦固体连续激光器关键性能影响研究

来源 :福州大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:Rainbow820710
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本研究通过试制铟组件超小型二极管泵浦固体连续激光器,根据铟材料的特性,将结构设计与光学器件等设计结合起来考虑,进行新的激光器结构模型设计,试制出合格的样品;对试制样品进行功率-电流-温度特性、工作温度范围特性、光束质量和抗冲击性能等测试和分析,探讨铟组件对超小型二极管泵浦固体连续激光器的工作性能影响规律,为完善激光器的整体模型设计提供依据;探索铟组件的微观组织变化与超小型二极管泵浦固体连续激光器的工作性能等影响因素;寻求提升该激光器的抗冲击性能的方法。获得如下主要结果:(1)对铟组件制作工艺的预压力控制、消除光学件在制作过程中的污染、控制滤光片两表面的平行度等工艺参数和方法,可有效减少超小型二极管泵浦固体连续激光器杂光光斑,提高输出的光束质量。(2)铟组件激光器样品在5~50℃范围内的功率-电流性能更好,对于非正常的功率波动有明显的抑制作用;铟组件激光器样品的输出绿光功率与PD电流的对应关系较好;铟组件激光器样品的功率起伏性能符合要求;铟组件样品在6~45℃温度内和20mW功率条件下能稳定工作。(3)铟组件在激光器样品普通工作性能测试后,出现了部分塑性变形,增加了接触面积和散热面积,进一步改善了泵浦晶体表面的散热能力,降低泵浦晶体的热效应,提高了激光器样品的高温工作性能和稳定性。(4)50mW恒功率和20~40℃条件下,铟组件激光器样品的平均最大点漂移量为0.16mrad,平均每度漂移量0.008mrad,漂移量主要集中在0.17mrad以下区域。铟组件对超小型二极管泵浦固体连续激光器样品的点漂移-温度特性有明显提升作用。(5)试制的铟组件激光器样品通过了2米跌落冲击试验;进行2.5米跌落冲击试验后,有3个激光器样品失效,试制的铟组件激光器样品未能通过2.5米跌落冲击试验,其失效原因是内部铝合金结构件焊接处断裂引起的。2.5米跌落冲击试验后,铟组件呈现了明显塑性变形现象,材质较软的铟组件吸收了泵浦晶体的部分跌落冲击载荷,提升泵浦晶体的抗冲击性能;结构组件的焊缝存在气孔和裂纹,降低样品的抗冲击性能;提升结构组件的焊接品质是提升超小型二极管泵浦固体连续激光器样品抗冲击性能的关键之一。(6)在泵浦晶体和铝合金结构组件之间,采用铟组件代替非铟组件(胶连接)方法是可行的。铟组件超小型二极管泵浦固体连续激光器样品的性能参数全部符合要求,制作过程可有效减少化学污染。
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