一种测量激光晶体热透镜焦距方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种测量激光晶体热透镜焦距方法及装置，该方法通过获取被测激光器的注入泵浦功率和输出功率，生成输入功率

【技术实现步骤摘要】
一种测量激光晶体热透镜焦距方法及装置


[0001]本专利技术涉及激光
，具体涉及一种测量激光晶体热透镜焦距方法及装置。

技术介绍

[0002]全固态激光器因其输出激光时兼具低噪声、窄线宽、完美光束质量等特性在量子信息、冷原子物理、精密测量等基础科学研究领域以及激光雷达、激光遥感、卫星通信与导航等军事国防等领域有重要的应用价值，在高质量全固态激光器的制备中，激光晶体的热透镜焦距作为一项重要参数，通过激光谐振腔激光晶体中腔模的空间分布，影响激光晶体处泵浦激光与振荡激光的模式匹配，从而影响激光的输出功率，在激光晶体热透镜效应较为严重时会退化激光器的输出功率和激光光束质量，影响激光器的使用寿命。
[0003]目前主要采用以下三种方法测量激光晶体热透镜焦距：(一)采用探针光测量激光晶体热透镜焦距，该方法需要有额外的探测光、光束质量分析仪、波片、分束镜等装置和器件，装置复杂、成本较高且容易引入误差；(二)通过调整泵浦源的电流，利用将辅助脉冲激光器发出脉冲激光垂直射入激光晶体，并在激光晶体外部形成一个聚焦点，计算热透镜焦距，该方法同样需要用到额本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量激光晶体热透镜焦距方法，其特征在于，包括：获取被测激光器的注入泵浦功率和对应的激光输出功率，并基于所述注入泵浦功率和所述激光输出功率绘制输入
‑
输出功率曲线；基于所述输入
‑
输出功率曲线计算得到在注入泵浦功率处的激光晶体处振荡激光的真实束腰半径；根据被测激光器的腔结构参数，通过谐振腔矩阵计算得到激光晶体热透镜焦距和每个激光晶体热透镜焦距对应的激光晶体处振荡激光的真实束腰半径，绘制目标曲线；基于所述在注入泵浦功率处的激光晶体处振荡激光的真实束腰半径，通过目标曲线得到两个对应的激光晶体热透镜焦距作为两个待确定激光晶体热透镜焦距；计算注入泵浦功率时对应的激光晶体热透镜焦距与两个待确定激光晶体热透镜焦距的差值绝对值，并将差值绝对值较小的待确定激光晶体热透镜焦距作为激光晶体热透镜的实际焦距。2.根据权利要求1所述的一种测量激光晶体热透镜焦距方法，其特征在于，所述基于所述输入
‑
输出功率曲线计算得到在注入泵浦功率处的激光晶体处振荡激光的真实束腰半径，包括：基于所述输入
‑
输出功率曲线计算激光斜效率；获取泵浦激光的束腰半径，并基于所述激光斜效率和所述泵浦激光的束腰半径计算得到注入泵浦功率时激光晶体处振荡激光的真实束腰半径。3.根据权利要求2所述的一种测量激光晶体热透镜焦距方法，其特征在于，所述基于所述输入
‑
输出功率曲线计算激光斜效率，包括：基于所述输入
‑
输出功率曲线，在高于激光阈值处选取一组注入泵浦功率和激光输出功率；调用激光斜效率计算公式对选取的注入泵浦功率、输出功率和激光阈值进行计算，得到激光斜效率；其中，所述激光斜效率计算公式具体为：式中，η
s
表示激光斜效率，p
out
表示选取的输出功率，P
in
表示选取的输入功率，P
th
表示激光阈值。4.根据权利要求2所述的一种测量激光晶体热透镜焦距方法，其特征在于，所述基于所述激光斜效率和所述泵浦激光的束腰半径计算得到注入泵浦功率时激光晶体处振荡激光的真实束腰半径，包括：调用激光束腰半径计算公式对所述激光斜效率和所述泵浦激光的束腰半径进行计算，得到注入泵浦功率时激光晶体处振荡激光的真实束腰半径；其中，激光束腰半径计算公式具体为：
式中，ω
c
表示注入泵浦功率时激光晶体处振荡激光的真实束腰半径，ω
p
表示泵浦激光的束腰半径，η
s
表示激光斜效率；M表示激光束腰半径计算公式中的计算参数，其中，v
l
表示输出激光频率，v
p
表示泵浦激光频率，T表示被测激光器中的输出耦合镜的透射率，δ表示被测激光器的腔内损耗，η
a
表示增益介质对泵浦激光的吸收效率，η
a
＝1
‑
exp(
‑
αl)，其中，α表示被测激光器中增益介质对泵浦激光的吸收系数，l表示增益介质的径向长度。5.根据权利要求1所述的一种测量激光晶体热透镜焦距方法，其特征在于，所述根据被测激光器的腔结构参数，通过谐振腔矩阵计算得到激光晶体热透镜焦距和每个激光晶体热透镜焦距对应的激光晶体处振荡激光的真实束腰半径，绘制目标曲线，包括：根据被测激光器的腔结构参数，通过谐振腔矩阵计算得到激光晶体热透镜焦距和每个激光晶体热透镜焦距对应的激光晶体处振荡激光的真实束腰半径；将激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娜娜，郭永瑞，盛宏远，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：