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摘要
为了实现太阳光直接泵浦板条高功率激光器，对均匀线形高功率密度泵浦源进行研究。本文提出由一级聚光系统与7个共焦点椭球叠加形成二级聚光系统(复合椭球腔)，组合实现高功率密度均匀线光源的设计方法。每个椭球可对圆形第一焦斑进行等辐射通量分割，镜像成像特点使得峰值功率密度未明显下降，分解后镜像光斑在第二焦点处形成均匀线光源。通过坐标变化给出等辐射通量数学模型，利用退火算法求解出每个椭球旋转平移参量。由半径为30 mm，焦距为70 mm菲涅尔透镜和a=3.4 mm,c=3.15 mm单椭球腔组成一级系统，附带二级复合椭球腔聚光系统，可实现有效长度为12 mm，峰值功率密度为1.09×106 W/m2，均匀度为95.46%线光源。对比每个椭球参量对均匀度贡献，中间椭球旋转参量θ为1.4°，均匀度改善明显，边缘椭球参量Δ改变对线光源有效长度影响显著，其最佳值为0.53 mm。
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