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1、高功率固体激光器及其 关键技术研究 院 系：信息科学与技术系 专 业 班：光信息科学与技术 0802 班 姓 名：邹雅琴 学 号：20081182054 指导教师： 2012 年 5 月 高功率固体激光器及其 关键技术研究 Research on high power solid state laser and its key technology I 摘 要 高功率固体激光器具有高效、高稳定性、高光束质量、体积小、寿命长等一系 列优点，是军事、工业、医学和科研等领域的新一代理想光源。高功率固体激光器 技术不仅在先进制造等工业加工上有重要的应用，同时也是对武器装备性能影响巨 大的关键技术之一。
2、 本文首先介绍了高功率固体激光器的现状，依次介绍了圆棒激光器、薄片激光 器、板条激光器和光纤激光器的性能特点与优势。阐述了发展高功率固体激光器技 术的必要性及重要性，然后介绍了两种高功率固体激光器技术：热容激光技术和激 光相干合成技术。由于激光束的相干合成技术在要求高功率、高亮度激光束的场合 下有广泛的应用，和其他合成技术相比，这种技术具有简单性、稳定性和可扩容性， 所以文中对这种技术做了详细介绍。固体激光器的发展方向大体为：大功率器件 将向高功率、高光束质量发展，而战略性应用的高能 固体激光器将得到特别加 强从而开发出更多新技术 。 关键字：高功率固体激光器 激光器技术 相干合成 II Ab
3、stract high power solid state lasers with high performance, high stability, high beam quality, small size, long life and other advantages, military, industrial, medical and scientific research and other next-generation ideal light sources in the field. High power all-solid-state laser technology in
4、advanced manufacturing and other industrial processes not only has important applications, but also the weapon one key technology for great performance. This article first describes the status of high power solid state lasers, and introduced Rod lasers, lasers, slice slab laser and Fiber Laser perfo
5、rmance features and benefits. Explain the need for the development of high power solid state laser technology and the importance, and then introduces two high power solid state laser technology: heat capacity laser technology and laser coherent synthesis technology. Because laser beams coherent comb
6、ination of technologies that require high power, high brightness laser beam under a wide range of applications, compared with other synthesis technologies, thistechnology with simplicity, stability and expansion, this technology has been introduced. Development of solid state laser direction: to hig
7、h power, high beam quality of high- power device development, and strategic application of high power solid state lasers will be strengthened so as to develop more new technologies. The subject emphasis is placed on the design of high power solid state laser status, as well as research on key techno
8、logies of. Work is mainly through the information and their detailed understanding of the different types of research on high power solid state lasers and related technologies. Key words：high power solid state laser laser technology coherent combination III 目 录 摘要I Abstract II 绪论1 1 高功率固体激光器的现状 2 1.
9、1 圆棒激光器 2 1.2 板条激光器 4 1.3 薄片激光器 6 1.4 光纤激光器8 2 高功率固体激光器技术研究10 2.1 热容激光技术10 2.2 激光相干合成技术11 3 高功率固体激光器的应用13 结论14 致谢15 参考文献16 1 绪 论 高功率固体激光器具有的独特优势以及其广阔的应用前景。从诞生的第一台激 光器以来，激光技术的发展如雨后春笋般，逐步渗透到科研、医疗、工业和国防等 众多领域并产生巨大影响。以激光高技术为核心的相关产业已成为21世纪的的主流， 并带动了整个高新技术产业链的发展。激光技术的应用在国民经济建设、国防安全 和科研领域发挥着不可替代的关键作用，是一项具有
10、战略性，全局性和带动性的战 略高技术。 高功率固体激光器具有体积小、重量轻、效率高、光束质量好、可靠性高、 寿命长、运转灵便等一系列优点，已成为激光发展中最具有前景的代表。且它可 通过变频获得宽波段输出、便于模块化和电激励等应用优势，已经广泛应用于科 研、医疗、工业加工、军事等领域，成为新一代性能卓越的绿色、节能光源。近 年来，随着半导体激光技术的日臻完善和半导体激光器件性能的大幅增长，高功 率固体激光器获得了飞速发展，特别在输出功率和光束质量方面，美国已报道实 现了光束质量小于2倍衍射极限的万瓦激光输出，并计划进一步提高其功率至 105W，用于机载战术激光武器。针对传统激光器实现高功率、高光束质量激光面临 的最大障碍之一的热管理技术，还衍生出多种新型结构的激光器而且均取得了显 著进展，使得目前全固态激光器领域呈现百花齐放的景象。 本文综述了近年来高平均功率固体激光器的发展现状，介绍了目前获得高平均 功率固体激光的主要方式及最新进展，分析评述了高平均功率固体激光器的发展趋 势，展望了其在工业和军事领域的应用前景。近年来，随着半导体激光技术的日臻 完善和半导体激光器件性能的大幅增长。高功率固体激光器获得了飞速发展，特别 在输出功率
