Efficient analytic model to optimum design laser resonator and optical coupling system of diode-end-pumped solid-state lasers: influence of gain medium length and pump beam M-2 factor

Shayeganrad G; Mashhadi L

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【24h】

Efficient analytic model to optimum design laser resonator and optical coupling system of diode-end-pumped solid-state lasers: influence of gain medium length and pump beam M-2 factor

机译：优化设计二极管谐振腔固体激光器的激光谐振器和光耦合系统的有效解析模型：增益介质长度和泵浦光束M-2因子的影响

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A comprehensive analytical model for optimization longitudinal pumping of ideal four-level lasers is presented for accurate analysis by removing limiting assumptions on active length and pump-beam radius in the gain medium. By taking into account the circular-symmetric Gaussian pump beam including the M-2 factor, an analytical formula for the root mean square of the pump beam in the active medium is developed to relate properties of the gain medium and pump beam to the requirement on efficient optimum design. Under the condition of minimum root mean square of pump-beam radius inside the active medium, the key parameters of the optimum optical coupling system have been analytically derived. Using these parameters, optimum mode size and maximum output efficiency are derived as a function of the gain medium length, absorption coefficient, pump-beam M-2 factor, and input power. Dependence of the obtained parameters on the gain medium length, absorption coefficient, pump-beam M-2 factor, and input power has been investigated. The results of this theory are found to be more comprehensive than the previous theoretical investigations. The present model provides a straightforward procedure to design the optimum laser resonator and the coupling optics for maximizing the output. (c) 2008 Optical Society of America.

机译：通过消除对增益介质中有效长度和泵浦光束半径的限制假设，提出了用于优化理想四能级激光器最佳纵向泵浦的综合分析模型。考虑到包括M-2因子的圆对称高斯泵浦光束，建立了有源介质中泵浦光束均方根的解析公式，将增益介质和泵浦光束的特性与要求相联系。高效的最佳设计。在活性介质内部泵浦半径最小均方根的条件下，分析得出了最佳光耦合系统的关键参数。使用这些参数，可以得出最佳模式尺寸和最大输出效率，取决于增益介质长度，吸收系数，泵浦光束M-2因子和输入功率。已经研究了获得的参数对增益介质长度，吸收系数，泵浦光束M-2因子和输入功率的依赖性。发现该理论的结果比以前的理论研究更为全面。本模型提供了一个简单的过程，可以设计最佳的激光谐振器和耦合光学器件，以使输出最大化。（c）2008年美国眼镜学会。

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来源
《Applied optics》 |2008年第5期|共9页
作者
Shayeganrad G; Mashhadi L;
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原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
ARRAY; NEODYMIUM; CRITERIA;

机译：阵列;钕;标准;

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