[发明专利]一种测量激光晶体热透镜焦距方法及装置

权利要求书

1.一种测量激光晶体热透镜焦距方法，其特征在于，包括：

获取被测激光器的注入泵浦功率和对应的激光输出功率，并基于所述注入泵浦功率和所述激光输出功率绘制输入-输出功率曲线；

基于所述输入-输出功率曲线计算得到在注入泵浦功率处的激光晶体处振荡激光的真实束腰半径；

根据被测激光器的腔结构参数，通过谐振腔矩阵计算得到激光晶体热透镜焦距和每个激光晶体热透镜焦距对应的激光晶体处振荡激光的真实束腰半径，绘制目标曲线；

基于所述在注入泵浦功率处的激光晶体处振荡激光的真实束腰半径，通过目标曲线得到两个对应的激光晶体热透镜焦距作为两个待确定激光晶体热透镜焦距；

计算注入泵浦功率时对应的激光晶体热透镜焦距与两个待确定激光晶体热透镜焦距的差值绝对值，并将差值绝对值较小的待确定激光晶体热透镜焦距作为激光晶体热透镜的实际焦距。

2.根据权利要求1所述的一种测量激光晶体热透镜焦距方法，其特征在于，所述基于所述输入-输出功率曲线计算得到在注入泵浦功率处的激光晶体处振荡激光的真实束腰半径，包括：

基于所述输入-输出功率曲线计算激光斜效率；

获取泵浦激光的束腰半径，并基于所述激光斜效率和所述泵浦激光的束腰半径计算得到注入泵浦功率时激光晶体处振荡激光的真实束腰半径。

3.根据权利要求2所述的一种测量激光晶体热透镜焦距方法，其特征在于，所述基于所述输入-输出功率曲线计算激光斜效率，包括：

基于所述输入-输出功率曲线，在高于激光阈值处选取一组注入泵浦功率和激光输出功率；

调用激光斜效率计算公式对选取的注入泵浦功率、输出功率和激光阈值进行计算，得到激光斜效率；

其中，所述激光斜效率计算公式具体为：

式中，η_s表示激光斜效率，p_out表示选取的输出功率，P_in表示选取的输入功率，P_th表示激光阈值。

4.根据权利要求2所述的一种测量激光晶体热透镜焦距方法，其特征在于，所述基于所述激光斜效率和所述泵浦激光的束腰半径计算得到注入泵浦功率时激光晶体处振荡激光的真实束腰半径，包括：

调用激光束腰半径计算公式对所述激光斜效率和所述泵浦激光的束腰半径进行计算，得到注入泵浦功率时激光晶体处振荡激光的真实束腰半径；

其中，激光束腰半径计算公式具体为：

式中，ω_c表示注入泵浦功率时激光晶体处振荡激光的真实束腰半径，ω_p表示泵浦激光的束腰半径，η_s表示激光斜效率；M表示激光束腰半径计算公式中的计算参数，其中，v_l表示输出激光频率，v_p表示泵浦激光频率，T表示被测激光器中的输出耦合镜的透射率，δ表示被测激光器的腔内损耗，η_a表示增益介质对泵浦激光的吸收效率，η_a＝1-exp(-αl)，其中，α表示被测激光器中增益介质对泵浦激光的吸收系数，l表示增益介质的径向长度。

5.根据权利要求1所述的一种测量激光晶体热透镜焦距方法，其特征在于，所述根据被测激光器的腔结构参数，通过谐振腔矩阵计算得到激光晶体热透镜焦距和每个激光晶体热透镜焦距对应的激光晶体处振荡激光的真实束腰半径，绘制目标曲线，包括：

根据被测激光器的腔结构参数，通过谐振腔矩阵计算得到激光晶体热透镜焦距和每个激光晶体热透镜焦距对应的激光晶体处振荡激光的真实束腰半径；

将激光晶体热透镜焦距作为横坐标，每个激光晶体热透镜焦距对应的激光晶体处振荡激光的真实束腰半径作为纵坐标，绘制目标曲线。