1091nm和1178nm固體拉曼激光器.pdf

1、非線性光學(xué)變頻技術(shù)是一種獲得新的、滿足實(shí)際應(yīng)用需求的激光波長(zhǎng)的重要方法，具有重大的理論研究和實(shí)用價(jià)值，是目前光學(xué)領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容。受激拉曼散射（StimulatedRamanScatterings，SRS）作為實(shí)現(xiàn)激光頻率變換的一種有效方法越來(lái)越受到關(guān)注，因?yàn)樗梢垣@得較高功率的激光輸出。受激拉曼散射屬于三階非線性效應(yīng)，經(jīng)過頻率變換產(chǎn)生的激光波長(zhǎng)由拉曼介質(zhì)的特性和泵浦光的波長(zhǎng)共同決定。通過選擇不同波長(zhǎng)的泵浦光和不同頻移的拉曼介質(zhì)，我們

2、可以得到從紫外到近紅外范圍的受激拉曼散射光。固體拉曼激光器是一種利用現(xiàn)有的激光泵浦光源和晶體的受激拉曼散射效應(yīng)來(lái)產(chǎn)生新波長(zhǎng)的激光器。固體拉曼激光器由于具有體積小、穩(wěn)定性好、轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點(diǎn)，在交通、醫(yī)療、信息和國(guó)防等領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。
　　 本論文首先研究了端面泵浦被動(dòng)調(diào)Q內(nèi)腔拉曼激光器的速率方程，然后以Nd∶YAG激光器作為泵浦源，研究了被動(dòng)調(diào)Q下基于KTA晶體的固體拉曼激光器的運(yùn)轉(zhuǎn)和主動(dòng)調(diào)Q下基于CaWO4晶體的固體拉曼激

3、光器的運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　 本文研究的具體內(nèi)容如下:
　　 1.對(duì)考慮腔內(nèi)光場(chǎng)和初始反轉(zhuǎn)粒子數(shù)的端面泵浦被動(dòng)調(diào)Q內(nèi)腔式拉曼激光器的速率方程進(jìn)行了理論推導(dǎo)，并進(jìn)行了歸一化處理，分析腔內(nèi)光場(chǎng)和泵浦光模式匹配的情況下各因素對(duì)斯托克斯拉曼激光輸出特性的影響。
　　 2.首次實(shí)現(xiàn)了LD端泵泵浦被動(dòng)調(diào)Q內(nèi)腔式KTA拉曼激光器。Nd∶YAG作為激光晶體，Cr4+∶YAG作為被動(dòng)調(diào)Q晶體，拉曼增益介質(zhì)選用5×5×25mm3的KTA晶體(

4、X-cut，θ=90°，φ=0°)。泵浦功率為7.5W的情況下，獲得了250mW的拉曼激光輸出，測(cè)得拉曼光的波長(zhǎng)為1091nm，與KTA晶體234cm-1頻移相對(duì)應(yīng)。泵浦光-拉曼激光的光-光轉(zhuǎn)換效率為3.3％。此時(shí)相應(yīng)的脈沖重復(fù)頻率為14.5kHz，拉曼光脈寬12.6ns，單脈沖能量17.2μJ，峰值功率1.4kW。
　　 3.首次實(shí)現(xiàn)了LD側(cè)泵泵浦主動(dòng)調(diào)Q基于CaWO4晶體910cm-1頻移的1178nm拉曼激光器。Nd∶YA