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《哈尔滨工业大学》 2006年
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紧凑型多灯多棒激光聚光腔的研究

裴娜  
【摘要】: 重复率、高功率、大能量的激光武器可以被广泛地应用于军事领域。众所周知,激光武器系统对激光器的要求是非常苛刻的,特别是在体积、功耗、冷却几个方面,为了减小激光器的体积,同时增加激光器的功率,对激光器聚光腔进行紧凑型多灯多棒的设计。 本文使用光学专用软件TracoPro分析和模拟了单灯单棒单椭圆聚光腔、单灯双棒椭圆聚光腔、双灯单棒椭圆聚光腔、双灯双棒椭圆聚光腔、三灯三棒椭圆聚光腔、三灯三棒圆柱聚光腔、五灯五棒椭圆聚光腔、五灯五棒圆柱聚光腔,得到了以上各种腔型在激光棒放置的位置发生变化、偏心率发生变化、泵浦灯与激光棒直径的比值发生变化时的聚光效率和均匀性变化情况。对所模拟的各种腔型,随着泵浦灯与激光棒直径的比值不断变大,聚光效率是递减的。所以在实际应用中,应尽可能选择直径比较小的泵浦灯,直径比较大的激光棒,用以得到较高的聚光效率。聚光效率随激光棒放置位置、椭圆腔偏心率和泵浦灯直径的变化的规律性比较明显,但是均匀性变化的规律性则不是很明显。在焦外放置的情况下,聚光效率均是在椭圆焦点附近取得最大值,三灯三棒椭圆聚光腔除外。聚光效率由高到低的排列为单灯双棒椭圆腔、五灯五棒圆柱腔、单灯单棒单椭圆腔、三灯三棒圆柱腔、五灯五棒椭圆腔、三灯三棒椭圆腔、双灯双棒椭圆腔、双灯单棒椭圆腔。均匀性由高到低的排列为双灯双棒椭圆腔、三灯三棒椭圆腔、三灯三棒圆柱腔、双灯单棒椭圆腔、五灯五棒圆柱腔、五灯五棒椭圆腔、单灯单棒单椭圆腔、单灯双棒椭圆腔。对于设计的多灯多棒的各种腔型,聚光腔体积均比多个单灯单棒聚光腔的体积要小,聚光效率与单灯单棒聚光腔的聚光效率接近或略有减小,均匀性普遍比单灯单棒聚光腔的均匀性好,单灯双棒聚光腔除外。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN249

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