在离轴送固态激光器中具有热透镜效应的高阶LG模式

科学领域:

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背景情况:

• 热透镜效应是影响激光束特性的一个关键因素.
• 拉盖尔-高斯 (Laguerre-Gauss,LG) 模式对于各种光学应用非常重要.
• 在固态激光器中脱轴送可以引入独特的光学现象.

研究的目的:

• 为了研究热透镜效应对拉盖尔-高斯 (LG) 模式的影响.
• 分析离轴送固态激光器中模式跳转现象.
• 确定稳定LG模式并实现高质量的激光输出方法.

主要方法:

• 直接生成LG01-LG07激光模式,使用轴外.
• 在不同的晶体温度下对模式特征的实验观测和分析.
• 调整离轴抽取参数以减轻热效应.

主要成果:

• 热透镜效应会在晶体温度升高时诱导LG模式的模式跳转.
• 模式跳转从单个模式发展到混合模式,然后到低级别的LG模式.
• 在跳跃过程中,观察到晶体散热器温度和模式顺序之间存在负相关性.
• 调整离轴抽有效解决了模式跳跃,稳定了LG07光束.
• 在LG07光束的稳定输出为1.52W,功率为6.5W.

结论:

• 热透镜效应显著影响离轴送激光器的LG模式稳定性.
• 脱轴抽气参数对于控制和稳定LG模式至关重要.
• 该研究展示了一种方法来克服热透镜诱导的模式跳转,以获得稳定,高阶的LG模式生成.