固体激光器切向和径向热焦距测量方法

摘要

本发明属于大功率固体激光器领域。目前只能测量热透镜焦距的平均值，而对热透镜补偿，测得径向热焦距f_r和切向热焦距f_θ更有意义。本发明步骤：开启激光器至稳定；用功率计测量并记录输出激光的功率，得到激光输出功率随灯泵浦功率的变化曲线，经过曲线确定腔的临界稳定区；多次改变腔长后得一系列曲线；分析该曲线：随着泵浦功率的增加，输出功率线性增加出现第一个拐点，进入临界稳定区，之后出现第二个拐点，离开临界稳定区；出现第一个拐点，计算出对应于该泵浦功率下的径向热焦距f_r；第二个拐点时，计算出对应的切向热焦距f_θ；在临界稳定区的中心，计算出对应的平均有效热焦距f。本发明操作简单，为优化设计大功率激光器提供了准确参数。

主权项

1、一种固体激光器切向和径向热焦距测量方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，开启激光器至冷却水温度稳定在20℃；第二步，用功率计测量并记录输出激光的功率，得到激光输出功率随灯泵浦功率的变化曲线，经过曲线确定腔的临界稳定区；第三步，改变谐振腔的腔长，对腔镜进行准直，以保证测量的斜率效率一致，用功率计测量并记录输出激光的功率，得到激光输出功率随灯泵浦功率的变化曲线，通过曲线确定不同腔长下临界稳定区；多次改变腔长后得一系列激光输出功率与灯泵浦功率的函数曲线；第四步，任意一个谐振腔的腔长对应一条激光输出功率与灯泵浦功率的函数曲线，分析该曲线：随着泵浦功率的增加，输出功率线性增加出现第一个拐点，进入临界稳定区，之后出现第二个拐点，离开临界稳定区，输出功率又会线性增长，最后由于到达谐振腔的不稳区输出功率下降；当出现第一个拐点时，利用公式(1)计算出对应于该泵浦功率下的径向热焦距fr；当出现第二个拐点时，利用公式(1)计算出对应于该泵浦功率下的切向热焦距fθ；在临界稳定区的中心，利用公式(1)计算出对应于该泵浦功率下的平均有效热焦距f；分析其它激光输出功率与灯泵浦功率的函数曲线得到不同泵浦功率下的热透镜焦距；热焦距表示为以下公式：f＝L+(l/2)(1-(1/n0)) (1)式中，f在上述不同泵浦功率下分别为径向热焦距fr、切向热焦距fθ、平均有效热焦距f，L为主面离镜的距离，l为棒的长度，n0为激光棒的折射率；第五步，关闭激光器。