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文档简介
1、可调谐激光器泵浦技术本节内容LD泵浦技术的特点泵浦技术的特点LD泵浦技术泵浦技术会聚器的优化设计会聚器的优化设计快放电闪光灯寿命快放电闪光灯寿命快放电闪光灯寿命n放电电极退化与溅射 电极发射性能下降 灯壁对辐射透过降低n闪光灯石英管壁老化和破损 污染物腐蚀 热应力 声冲击波n所充气体污染或漏气 电极密封不好 影响等离子体触发和预燃快放电闪光灯寿命n闪光灯寿命定义 发光效率下降到一半的有效闪光次数n闪光灯使用寿命经验公式(无预燃)n闪光灯损伤阈值 快放电闪光灯取大的长径比 305 . 8回路放电能量损伤阈值寿命tldE x快放电闪光灯寿命n采用预燃n冷却 电极冷却 玻璃壳冷却 气体冷却 液体冷却
2、会聚器的优化设计n收集闪光灯发光n均匀照射激光介质n大而均匀的增益n镜反射式（灯轴、激光介质轴） 焦上配置：好成像质量、结构大 焦外配置：结构紧凑、高会聚效率、均匀性差n漫反射式多灯串联会聚器的优化设计n镜反射会聚器多灯串联会聚器的优化设计n漫反射会聚器多灯串联会聚器的优化设计n高辐射效率n高吸收效率（接近黑体辐射）n吸收会聚器反射光n灯内等离子体温度升高，发射谱蓝移n闪光灯发光不稳定性n闪光灯互相隔离n收集后向发射光提高泵浦转换效率的途径n泵浦转换效率 激光增益介质储能与闪光灯放电电能之比 n提高闪光灯放电功率密度n提高闪光灯充气压 增大闪光灯触发和预燃难度n提高光谱重叠率 控制闪光灯色温控
3、制n采用预燃技术n选择设计高效、可靠的会聚器激光二极管泵浦技术n20世纪60年代发光二极管（LED）、激光二极管（LD）泵浦 光强小、低温n20世纪80年代 LD室温运转n体积小n电光效率高n输出稳定性好n激光器的小型化、全固化激光二极管Semiconductor Optical Devices M. Fukuda激光二极管的选择n注入电荷通过半导体p-n结发生电子与空穴对复合发光nLD辐射波长特性n基质材料组分n温度n大功率LD阵列nLD线阵nLD面阵（散热）激光二极管泵浦与耦合n横向泵浦n纵向泵浦n泵浦源光束质量n输出功率激光二极管泵浦与耦合n单条LD的输出n光束变换激光二极管泵浦与耦合n光束变换器n圆形光束 激光二极管的寿命n商用LD室温寿命 室温条件下，LD失效平均时间nLD波导反射镜或表面退化 效率下降或吸收损耗增加nLD接触阻抗增大 电阻损耗或热损耗增加n晶格内部存在缺陷 内部损伤或光吸收激光二极管的寿命nLD的损坏、老化表现为效率明显下降n增大注入电流nLD局部熔化损伤n控制LD电流 对噪声和瞬态变化进行滤波n光学耦合时 注意防止后向反馈耦合n采取冷却措施LD泵浦技术的优 点n总体转换效率高 LD本身电光效率高 窄带谱发射，一定可调谐性n热负荷小、无紫外辐射n使用寿命长n稳定性、可靠性好 功率稳定性好 光束指向稳定性好 全固化、体积小、易安装 无高压，安全
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