| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-10页 |
| 符号对照表 | 第19-21页 |
| 缩略语对照表 | 第21-26页 |
| 第一章 绪论 | 第26-44页 |
| 1.1 激光二极管（LD）的发展现状 | 第26-31页 |
| 1.2 DPSSL关键技术及相关研究进展 | 第31-37页 |
| 1.3 高功率DPSSL的研究进展与应用 | 第37-40页 |
| 1.4 论文的研究内容 | 第40-44页 |
| 第二章 端面抽运DPSSL的抽运光耦合效果分析 | 第44-76页 |
| 2.1 光纤耦合半导体激光器的输出特性 | 第44-52页 |
| 2.1.1 功率电流曲线 | 第44-45页 |
| 2.1.2 光谱曲线 | 第45-46页 |
| 2.1.3 输出光场分布 | 第46-51页 |
| 2.1.4 耦合系统的光束变换 | 第51-52页 |
| 2.2 谐振腔中振荡模式 | 第52-63页 |
| 2.2.1 近似解析解 | 第53-54页 |
| 2.2.2 共焦腔与稳定球面腔的等价性 | 第54页 |
| 2.2.3 光束质量 | 第54-55页 |
| 2.2.4 Fox-Li迭代算法 | 第55-58页 |
| 2.2.5 改进的Fox-Li迭代算法 | 第58-60页 |
| 2.2.6 谐振腔的数值计算结果与分析 | 第60-63页 |
| 2.3 端面抽运DPSSL的输出特性 | 第63-66页 |
| 2.3.1 速率方程 | 第63-64页 |
| 2.3.2 纵向抽运光与振荡光的分布函数的数学表示 | 第64页 |
| 2.3.3 阈值抽运功率的计算 | 第64-65页 |
| 2.3.4 输出功率和斜效率 | 第65-66页 |
| 2.4 耦合效果对于输出特性的影响 | 第66-74页 |
| 2.4.1 简化计算公式 | 第66-68页 |
| 2.4.2 考虑振荡光和抽运光发散条件下的计算结果 | 第68-71页 |
| 2.4.3 仿真结果的实验验证 | 第71-72页 |
| 2.4.4 不同抽运源抽运效果的实验比较 | 第72-74页 |
| 2.5 小结 | 第74-76页 |
| 第三章 端面抽运激光晶体温度场求解 | 第76-100页 |
| 3.1 激光晶体热传导问题的数学描述 | 第76-80页 |
| 3.1.1 热传导方程 | 第76-78页 |
| 3.1.2 边界条件 | 第78页 |
| 3.1.3 热源函数 | 第78-80页 |
| 3.2 激光晶体稳态温度场的近似解析解 | 第80-82页 |
| 3.3 热传导问题的常用数值解法简介 | 第82-83页 |
| 3.3.1 有限差分法 | 第82页 |
| 3.3.2 有限元法 | 第82页 |
| 3.3.3 有限体积法 | 第82-83页 |
| 3.4 有限体积法计算温度场的算法 | 第83-88页 |
| 3.4.1 内点的离散方程 | 第83-85页 |
| 3.4.2 边界条件的处理 | 第85-87页 |
| 3.4.3 离散方程的求解 | 第87页 |
| 3.4.4 有限体积法求解稳态温度场的算法流程图 | 第87-88页 |
| 3.5 方形激光晶体温度场计算结果与分析 | 第88-96页 |
| 3.5.1 计算模型与参数设置 | 第88-90页 |
| 3.5.2 计算结果 | 第90-91页 |
| 3.5.3 晶体掺杂浓度对于温度场的影响 | 第91-92页 |
| 3.5.4 抽运光与边界条件对于温度场的影响 | 第92-96页 |
| 3.6 圆棒激光晶体温度场的计算 | 第96-99页 |
| 3.6.1 圆柱边界的处理方法 | 第96-97页 |
| 3.6.2 计算结果 | 第97页 |
| 3.6.3 轴对称温度场的简单处理方法 | 第97-99页 |
| 3.7 小结 | 第99-100页 |
| 第四章 晶体热效应及其对DPSSL性能的影响 | 第100-120页 |
| 4.1 晶体热应力分析 | 第100-107页 |
| 4.1.1 具有轴对称温度场的圆柱形晶体热应力 | 第100-102页 |
| 4.1.2 晶体热应变和热应力的计算结果与分析 | 第102-104页 |
| 4.1.3 晶体热应变和热应力对于激光器的影响的讨论 | 第104-107页 |
| 4.2 热效应对于DPSSL输出特性的影响分析 | 第107-111页 |
| 4.2.1 理想薄透镜的相移函数 | 第107页 |
| 4.2.2 振荡光通过晶体的相移 | 第107-108页 |
| 4.2.3 等效热透镜焦距 | 第108-109页 |
| 4.2.4 热致衍射损耗的计算方法 | 第109-110页 |
| 4.2.5 热致衍射损耗对于阈值、斜效率的影响 | 第110-111页 |
| 4.3 热透镜轴向非均匀性研究 | 第111-117页 |
| 4.3.1 热透镜分段计算方案 | 第111-112页 |
| 4.3.2 热透镜传输矩阵的计算 | 第112-115页 |
| 4.3.3 热透镜轴向非均匀性对腔模的影响 | 第115-117页 |
| 4.4 小结 | 第117-120页 |
| 第五章 激光晶体抽运端面的直接散热方案 | 第120-132页 |
| 5.1 晶体端面直接散热方案 | 第120-122页 |
| 5.2 热沉的设计与装配 | 第122-124页 |
| 5.3 物理模型的描述 | 第124-126页 |
| 5.3.1 模型建立 | 第124页 |
| 5.3.2 热传导方程 | 第124-125页 |
| 5.3.3 边界条件 | 第125页 |
| 5.3.4 热源函数 | 第125-126页 |
| 5.4 计算结果与分析 | 第126-129页 |
| 5.4.1 温度分布 | 第126-127页 |
| 5.4.2 端面形变 | 第127-128页 |
| 5.4.3 热透镜焦距 | 第128-129页 |
| 5.5 实验装置与结果 | 第129-130页 |
| 5.6 小结 | 第130-132页 |
| 第六章 提高晶体端面注入功率的方法 | 第132-154页 |
| 6.1 阶梯掺杂晶体方案 | 第132-146页 |
| 6.1.1 阶梯掺杂激光晶体的设计结果 | 第133-137页 |
| 6.1.2 阶梯掺杂激光晶体的热效应分析 | 第137-146页 |
| 6.2 双端抽运方案 | 第146-149页 |
| 6.2.1 双端抽运晶体热效应分析 | 第146-147页 |
| 6.2.2 晶体吸收后残余抽运光的实验测量 | 第147-148页 |
| 6.2.3 双端抽运实验 | 第148-149页 |
| 6.3 单端抽运低掺杂晶体方案 | 第149-152页 |
| 6.3.1 抽运光场的均匀化 | 第149-150页 |
| 6.3.2 晶体热沉结构与热界面填充材料 | 第150-151页 |
| 6.3.3 低掺杂晶体实验结果 | 第151-152页 |
| 6.4 小结 | 第152-154页 |
| 第七章 高峰值功率声光调Q技术 | 第154-170页 |
| 7.1 调Q脉冲特性的影响因素分析 | 第154-158页 |
| 7.1.1 调Q速率方程及其数值解 | 第154-156页 |
| 7.1.2 实验结果与分析 | 第156-158页 |
| 7.2 谐振腔内高功率密度振荡光场的有效关断方法 | 第158-163页 |
| 7.2.1 选择声光晶体中高衍射效率区域作为振荡光束通道 | 第159-160页 |
| 7.2.2 选择振荡光束束腰位置放置声光Q开关 | 第160-162页 |
| 7.2.3 采用双声光Q开关实现两个正交方向的有效关断 | 第162-163页 |
| 7.3 紧凑型高峰值功率激光器样机设计及其测试结果 | 第163-167页 |
| 7.3.1 激光头设计 | 第163-164页 |
| 7.3.2 样机测试结果 | 第164-165页 |
| 7.3.3 光束质量测试 | 第165-167页 |
| 7.4 小结 | 第167-170页 |
| 第八章 结论和展望 | 第170-176页 |
| 8.1 研究结论 | 第170-174页 |
| 8.1.1 抽运光与振荡光的耦合效果 | 第170-171页 |
| 8.1.2 晶体热效应计算、分析与控制 | 第171-173页 |
| 8.1.3 大功率端面抽运解决方案 | 第173-174页 |
| 8.1.4 高峰值功率调Q技术 | 第174页 |
| 8.2 研究展望 | 第174-176页 |
| 参考文献 | 第176-186页 |
| 致谢 | 第186-188页 |
| 作者简介 | 第188-190页 |
