为了探究泵腔结构参数对压电气体隔膜泵性能的影响，该文设计了一种压电气体隔膜泵的泵腔结构。首先简述了泵腔的结构设计与工作原理，推导出泵腔出口气流速度的表达式，通过仿真得出泵腔高度、气孔直径对腔体内的瞬时气压、气流速度及气体流量的影响。最后制作了泵腔样机并应用在压电气体隔膜泵中，进行了实验测试及理论分析对比。结果表明，实验结果与理论分析相吻合，输出流量随着腔高的增大而减小，随着气孔直径的增大而增大，这为压电气体微泵的腔体设计提供了理论参考。

针对非成像抽运方式，研究最大理论耦合效率下的抽运腔结构。采用边缘光线原理和定绳法设计了多灯非成像抽运腔，根据放大器的结构差异，设计了两种计算模型。在相同抽运能量下，对非成像抽运腔和成像椭圆腔中钕玻璃棒表面辐照度进行了数值模拟，结果表明,椭圆抽运腔的辐射光线存在氙灯的自吸收和氙灯相互间吸收的现象，影响了放大器的增益性能。非成像抽运腔的反射壁消除了氙灯自吸收，且减少了光线反射次数。因此，非成像抽运腔能够实现最大耦合效率和最佳的抽运均匀性。

According to the non-imaging pump style, pump cavity structure with the theoretical maximum coupling efficiency is researched. Multi-lamp non-imaging pump cavities are designed by edge-ray principle and constant string length method. Two calculation models are obtained through the difference of amplifier structures. The Nd∶glass surfaces illumination in the non-imaging and elliptical imaging pump cavity are simulated with the same pump energy. Results show that there are lamp self-absorption and mutualabsorption in the elliptical imaging pump cavity, which affects amplifier′s gain property. To non-imaging pump cavity, the reflector profile avoids light reflecting back to the lamp and reduces the number of reflections. Thus, non-imaging pump cavity can lead to the maximum coupling efficiency and the best pump uniformity.

聚光腔是灯泵固体激光的重要部件,主要作用是最大限度地将泵浦光能聚集到激光棒上的同时,尽可能使激光棒获得均匀的泵浦。为了实现灯泵固体激光器大能量输出,需考虑优化激光聚光腔,提高 其泵浦效率。通过以蒙特卡洛离散方法为核心的光线追迹技术和合理的模型建立,以四灯为例,研究了 对确定直径的激光棒,泵浦效率随构成腔体的椭圆长短轴比(a/b)的变化,以及同样的长短轴比下,泵浦 效率随泵浦灯直径的变化。得到了在确定直径的激光棒和泵浦灯下,泵浦效率最高的椭圆长短轴比例。 此外,研究了确定直径的激光棒在不同直径泵浦灯的情况下,泵浦均匀性随椭圆长短轴比的变化。

介绍了抽运腔在半导体侧面抽运固体激光头中的应用。运用光线追迹的方法,从理论上分析了抽运腔对抽运光在晶体中的吸收效率和相对强度分布的影响,然后对无抽运腔、有抽运腔、抽运腔内表面经过镀金处理、抽运腔内表面经过抛光和镀金处理四种情况进行了实验研究。从理论模拟和实验结果中可以看出,抽运腔及其内表面的处理质量对激光头输入输出性能有很大的影响。

介绍了一种二极管侧面抽运的Nd: YAG连续激光器,获得了37.9 W的连续1064 nm的激光输出,光-光转换效率为23.7%.用光线追迹法对实验中的具体参数进行了数值模拟,指出了实验中的不足之处,对侧面抽运结构的设计作了分析讨论.