最新固體激光器光路設(shè)計(jì)——激光原理課程設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-24 01:50本頁面
【正文】 m的透鏡，其中R1為全反鏡，R2為透射率為15%的鏡片，兩鏡間距為48CM。泵浦源位于兩平面鏡中心處，激光晶體是Nd:YAG , 可產(chǎn)生高增益、低閡值的激光作用。泵浦燈是LD，三列LD陣列互成1200角環(huán)繞在激光晶體周圍。Q開關(guān)位于泵浦源和全反鏡連線的中心處。激光出射鏡的外側(cè)有一個(gè)擴(kuò)束鏡，用來聚焦。 圖21激光器的設(shè)計(jì)圖效果圖 圖22 激光器結(jié)構(gòu)正視圖圖23 激光器結(jié)構(gòu)左視圖與尺寸標(biāo)注注：圖23從左到右依次為紅外光源、腔鏡Q開關(guān)、泵浦系統(tǒng)、腔鏡8倍擴(kuò)束鏡、45176。反射鏡。 計(jì)算聚焦后激光光斑直徑圖24 激光器的結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示，R1個(gè)R2構(gòu)成激光諧振腔，波長為1064nm，激光從R2端輸出，經(jīng)焦距為F的透鏡聚焦。其中R1=∞；R2=；L12=；L=；F=。利用Q參數(shù)法計(jì)算來計(jì)算光斑半徑。由公式21中的計(jì)算可知共焦參數(shù)為 (21)可看出本次設(shè)計(jì)的激光器諧振腔是平凹腔上式可簡化為 ，代入數(shù)據(jù)得。傳播距離變換矩陣為 ，平面反射鏡變換矩陣為，聚焦透鏡傳輸矩陣為。總傳輸矩陣為： = 通過聚焦后的q參數(shù)參考公式22計(jì)算出 （22）聚焦后光斑束腰半徑由公式23計(jì)算出 （23）利用Matlab計(jì)算出聚焦后的光斑束腰與位置，程序如下：運(yùn)行結(jié)果如下：對結(jié)果進(jìn)行整理，通過聚焦后的q參數(shù)：則 ，聚焦后光斑束腰半徑聚焦后光斑直徑與透鏡F的距離：。 聚焦透鏡焦距與光斑半徑的關(guān)系為了進(jìn)一步探索光斑半徑與聚焦透鏡半徑的關(guān)系，通過改變聚焦透鏡的焦距F來觀察光斑半徑w的大小變化。使用Matlab軟件來描繪兩者的曲線關(guān)系圖。程序如下：圖25 透鏡焦距與光斑半徑的關(guān)系圖由圖可看出，隨著聚焦透鏡的焦距F的增大，光斑半徑w成線性增大，即在一定范圍內(nèi)二者成正比關(guān)系。所以，為了增大激光器的輸出功率，可以適當(dāng)?shù)脑龃笸哥R的焦距。 第三章 總結(jié)這次課程設(shè)計(jì)的主題是固體激光器，其實(shí)從激光發(fā)明到現(xiàn)在，繼紅寶石激光器為代表的固體激光器之后，氣體激光器、化學(xué)激光器、染料激光器、原子激光器、離子激光器、半導(dǎo)體激光器、X射線激光器和光纖激光器相繼問世。伴隨著激光的廣泛應(yīng)用，激光技術(shù)也得到了很快的發(fā)展和推廣。激光的穩(wěn)頻、選頻，激光光束的變換，激光光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，激光的強(qiáng)度調(diào)制和相位調(diào)制，調(diào)Q技術(shù)和鎖模技術(shù)等都逐漸完善和成熟起來。激光原理和它的各種應(yīng)用技術(shù)已成為各行各業(yè)的科學(xué)技術(shù)人員都必須掌握的一門高新技術(shù)。這次課程設(shè)計(jì)利用了兩個(gè)很重要的軟件——solidworks和Matlab。Solidworks軟件功能強(qiáng)大、易學(xué)易用，SolidWorks獨(dú)有的拖拽功能使用戶在比較短的時(shí)間內(nèi)完成大型裝配設(shè)計(jì)。這次課程設(shè)計(jì)主要使用solidworks裝配激光器。接觸和學(xué)習(xí)了solidworks軟件是我在這次課程設(shè)計(jì)中最大的一個(gè)收獲。另外，Matlab用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級技術(shù)計(jì)算語言，在設(shè)計(jì)過程中Matlab大大的減小了參數(shù)的計(jì)算難度。讓我更加熟練的運(yùn)用Matlab進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算和分析。參考文獻(xiàn)[1] 《激光原理》第五版，周炳琨[2] 《激光器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，赫光生、雷仕湛[3] 《激光器件與設(shè)計(jì)》，呂百達(dá)[4] 《固體激光工程》，孫文[5] 《激光光學(xué)—激光束的傳輸變換和光束質(zhì)量控制》，呂百達(dá)[6] solidwork產(chǎn)品設(shè)計(jì)范例，清華大學(xué)出版社[7] Matlab程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用，高等教育出版社16
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