LD泵浦全固化V;YAG被動(dòng)調(diào)Q激光特性研究.pdf

1、激光二極管(LD)泵浦的固體激光器是當(dāng)前既熱門又重要的一個(gè)激光器研究領(lǐng)域。相比其他種類的激光器而言,這種激光器具有全固化、結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、穩(wěn)定性強(qiáng)、泵浦效率高等優(yōu)點(diǎn),在激光通訊、光信息處理、軍事裝備、激光醫(yī)療、工業(yè)加工等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。
　　 本論文的主要研究內(nèi)容為LD泵浦的全固化V:YAG被動(dòng)調(diào)Q激光特性。采用光纖耦合輸出的激光二極管作為泵浦源,用Nd:GdVO4、Nd:GdxY1-xVO4晶體作為激光工作物質(zhì),分別研

2、究了飽和吸收體V:YAG被動(dòng)調(diào)Q激光的脈沖輸出特性,以及加入晶體KTP后的被動(dòng)調(diào)Q倍頻激光輸出特性。同時(shí),對(duì)Nd:GdVO4基頻激光器中因熱透鏡效應(yīng)引起的脈沖重復(fù)率隨泵浦功率先增加后減小的現(xiàn)象進(jìn)行了理論解釋,并運(yùn)用速率方程理論對(duì)Nd:GdVO4激光器的被動(dòng)調(diào)Q倍頻激光輸出特性進(jìn)行了理論分析。
　　 論文的研究工作包括:
　　 1.實(shí)現(xiàn)了LD泵浦Nd:GdVO4晶體、V:YAG被動(dòng)調(diào)Q的1342nm激光運(yùn)轉(zhuǎn),其中飽和吸收體

3、V:YAG的小信號(hào)透過率為96％,通過實(shí)驗(yàn)測量了不同輸出耦合鏡透過率及泵浦功率下的平均輸出功率、脈沖寬度、脈沖重復(fù)率、單脈沖能量和峰值功率這些表示激光器性能的參數(shù)的值。另外,通過理論計(jì)算對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的因熱透鏡效應(yīng)引起的脈沖重復(fù)率隨泵浦功率變化的反?，F(xiàn)象進(jìn)行了合理的解釋。
　　 2.采用三鏡折疊腔結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了LD泵浦Nd:GdVO4晶體、KTP腔內(nèi)倍頻、V:YAG被動(dòng)調(diào)Q的671nm紅激光輸出,對(duì)不同V:YAG小信號(hào)透過率、不同泵

4、浦功率下的平均輸出功率、脈沖寬度、脈沖重復(fù)率、單脈沖能量和峰值功率進(jìn)行了測量。另外,在考慮腔內(nèi)光子數(shù)密度的橫向與縱向分布以及泵浦光、激活介質(zhì)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度和飽和吸收體基態(tài)粒子數(shù)密度的橫向空間分布的情況下,將二次諧波轉(zhuǎn)換視為基頻光的一種非線性損耗,利用速率方程理論對(duì)該激光器的倍頻脈沖輸出特性進(jìn)行了理論模擬。
　　 3.使用混晶Nd:GdxY1-xVO4作為激光工作物質(zhì),實(shí)現(xiàn)了LD泵浦V:YAG被動(dòng)調(diào)Q的1342nm激光輸出,以及L

5、D泵浦KTP腔內(nèi)倍頻、V:YAG被動(dòng)調(diào)Q的671nm紅激光輸出?；l情況下,對(duì)混晶中元素Gd與Y四種不同比例時(shí)的激光器輸出性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測量與比較;倍頻情況下,對(duì)元素Gd與Y兩種不同比例時(shí)的激光器輸出性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測量與比較。
　　 論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn):
　　 1.首次在飽和吸收體V:YAG的小信號(hào)透過率高達(dá)96％的情況下,實(shí)現(xiàn)了LD泵浦Nd:GdVO4被動(dòng)調(diào)Q的1342nm激光輸出;并從理論上解釋了實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的因熱透鏡效

6、應(yīng)引起的脈沖重復(fù)率隨泵浦功率先增加后減小的反?，F(xiàn)象。
　　 2.采用三鏡折疊腔結(jié)構(gòu),首次對(duì)LD泵浦Nd:GdVO4晶體、KTP腔內(nèi)倍頻、V:YAG被動(dòng)調(diào)Q紅光激光器的脈沖輸出性能進(jìn)行了理論與實(shí)驗(yàn)研究,速率方程的數(shù)值解與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。
　　 3.首次實(shí)現(xiàn)了LD泵浦混晶Nd:GdxY1-xVO4(x=0.19和0.83)、KTP腔內(nèi)倍頻、V:YAG被動(dòng)調(diào)Q激光器671nm波長下的紅激光輸出,并對(duì)混晶中元素Gd與Y比例不同時(shí)的