版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、2μm波段不僅處于大氣窗口和人眼安全波段,此外還有眾多原子和分子(如H2O等)的吸收峰位于2μm波段,這使得該波段激光在激光醫(yī)療和激光雷達等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。尤為重要的是,高峰值功率的2μm脈沖激光器可以作為光參量振蕩器和光參量放大器的高效泵浦源,用以實現(xiàn)中遠紅外波段(3~12μm)激光輸出。近年來,隨著2μm波段激光器的發(fā)展,摻雜Tm3+/Ho3+的2μm固體激光器技術(shù)逐漸成熟。其中,能夠在常溫下穩(wěn)定運行,且以氧化物和氟化物為基
2、質(zhì)的摻Ho3+固體激光器得到了科研工作者的廣泛研究。隨著不同領(lǐng)域?qū)?μm固體激光器應(yīng)用需求的發(fā)展,對新型摻Ho3+激光介質(zhì)的探索就具有了重要的科學研究及應(yīng)用價值。鑒于此,本文對新型Ho:LuVO4激光介質(zhì)及其2μm固體激光器輸出特性開展了研究,以期為相關(guān)領(lǐng)域的拓展做出一定貢獻。
首先,結(jié)合目前實現(xiàn)2μm激光輸出的技術(shù)方案,對近年來2μm激光器的發(fā)展狀況進行闡述,并明確指出摻Ho3+固體激光器在2μm激光器發(fā)展中的重要性。通過對
3、釩酸鹽基質(zhì)同氧化物基質(zhì)、氟化物基質(zhì)的比較,指出以釩酸鹽為基質(zhì)的2μm固體激光器優(yōu)勢,并對近年來以釩酸鹽為基質(zhì)的2μm固體激光器的發(fā)展狀況進行了闡述。
其次,準確測量了Ho:LuVO4晶體的吸收光譜、熒光光譜以及熒光壽命,并根據(jù)Judd-Ofelt理論和Füchtbauer-Ladenberg方程計算了Ho:LuVO4晶體的各項光譜參數(shù)及其在2μm波段的光譜發(fā)射截面,并從理論上分析了不同粒子數(shù)反轉(zhuǎn)比率下Ho:LuVO4晶體可能的
4、振蕩波長及其偏振態(tài)。建立了單端泵浦Ho:LuVO4晶體的熱效應(yīng)模型,并對其進行數(shù)值分析,獲得了Ho:LuVO4晶體內(nèi)部的溫度場及熱焦距情況,為單端泵浦Ho:LuVO4激光器的設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
再次,理論上建立了描述摻Ho3+激光系統(tǒng)的準四能級速率方程模型,并結(jié)合Ho:LuVO4晶體參數(shù),對準四能級速率方程進行數(shù)值求解,討論了上轉(zhuǎn)換損耗和諧振腔往返損耗等參數(shù)對單端泵浦Ho:LuVO4激光器輸出性能的影響;結(jié)合Ho:LuVO4晶體的
5、熱焦距情況,對單端泵浦Ho:LuVO4激光器的諧振腔進行設(shè)計,討論了諧振腔長度和輸出鏡曲率對Ho:LuVO4晶體中心位置振蕩光斑分布及諧振腔穩(wěn)定性的影響。實驗上采用1937.5nm輸出的Tm:YAP固體激光器作為泵浦源,比較分析了輸出鏡透過率、諧振腔長度和晶體工作溫度對單端泵浦Ho:LuVO4激光器輸出性能的影響;在輸出鏡透過率T=20%,諧振腔長度L=110mm,晶體工作溫度為290K,被吸收泵浦功率為12.3W時,實現(xiàn)最大輸出功率為
6、4.1W的2058.4nm連續(xù)運轉(zhuǎn)激光輸出,相應(yīng)的斜效率為43%。
再次,理論上建立了摻Ho3+調(diào)Q激光系統(tǒng)的速率方程,并結(jié)合Ho:LuVO4晶體參數(shù)對主/被動調(diào)Q速率方程進行數(shù)值求解,討論了脈沖寬度、脈沖能量和峰值功率的影響因素。實驗上采用1937.5nm輸出的Tm:YAP固體激光器作為泵浦源,比較分析了輸出鏡透過率和重復頻率對基于聲光Q開關(guān)的單端泵浦Ho:LuVO4主動調(diào)Q激光器輸出性能的影響,在輸出鏡透過率T=20%,被
7、吸收泵浦功率為12.3W,重復頻率為20kHz時,實現(xiàn)了最大平均輸出功率為4.1W,斜效率為42.1%的穩(wěn)定調(diào)Q脈沖激光輸出,相應(yīng)的最小脈沖寬度為29.3ns;使用初始透過率T0=86.3%的Cr2+:ZnS晶體作為飽和吸收體,比較分析了輸出鏡透過率對單端泵浦Ho:LuVO4被動調(diào)Q激光器輸出性能的影響,在輸出鏡透過率T=50%,被吸收泵浦功率為12.3W時,獲得最大平均輸出功率為2.3W,中心波長為2057.5nm的穩(wěn)定調(diào)Q脈沖激光輸
8、出,斜效率為35.1%,相應(yīng)的最小脈沖寬度和最大重復頻率分別為100ns和34.2kHz,且兩種調(diào)Q激光器輸出光束質(zhì)量均接近衍射極限。
最后,對失諧時振幅調(diào)制的主動鎖模激光器進行理論研究,討論了標準具效應(yīng)對鎖模脈沖寬度的影響,并對激光器在連續(xù)鎖模和連續(xù)運轉(zhuǎn)時的輸出功率性能進行討論;基于弛豫振蕩現(xiàn)象,就Tm:YAP固體激光器和摻Tm3+光纖激光器輸出功率穩(wěn)定性進行比較,指出摻Tm3+光纖激光器更適合作為鎖模激光器泵浦源;根據(jù)牛頓
9、望遠鏡原理對鎖模激光器諧振腔進行設(shè)計,并比較分析了各腔鏡間距離及角度對諧振腔內(nèi)光斑分布及其穩(wěn)定性的影響。實驗上采用1940.3nm輸出的摻Tm3+光纖激光器作為泵浦源,實現(xiàn)了基于聲光鎖模器的Ho:LuVO4主動鎖模激光器輸出,在被吸收泵浦功率為16.3W時,獲得最大平均輸出功率為3.04W,斜效率為22.9%,中心波長為2073.8nm的穩(wěn)定鎖模脈沖激光輸出,相應(yīng)的重復頻率和最小脈沖寬度分別為82.7MHz和363.3ps,激光器輸出光
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2微米單摻Ho釩酸鹽固體激光器特性研究.pdf
- 高功率2微米單摻Ho-YAG固體激光器研究.pdf
- Tm,Ho-YVO4調(diào)Q固體激光器輸出特性研究.pdf
- Yb,Ho摻雜釩酸鹽固體激光器的研究.pdf
- 對ndyag固體激光器輸出1.444微米激光的研究
- LD泵浦3微米Er固體激光器輸出特性研究.pdf
- 1.6μmeryag固體激光器調(diào)q特性研究
- 1.6μm摻鉺固體激光器激光特性研究
- 注入鎖頻2μm固體激光器研究.pdf
- 2μm Cr,Tm,Ho:YAG固體激光器的理論與實驗研究.pdf
- 大能量Ho-YAG固體激光器激光輸出性能的研究.pdf
- 固體激光器中復合晶體的特性研究.pdf
- Nd:YVO_4小型固體激光器.pdf
- 醫(yī)用脈沖固體激光器研究.pdf
- 常溫氧化物基質(zhì)單摻Ho固體激光器的研究.pdf
- 1.6μmerluag固體激光器激光輸出特性的研究
- 摻鉺YAG固體激光器研究.pdf
- 固體激光器高頻開關(guān)電源研究.pdf
- 固體激光器階梯摻雜晶體研究.pdf
- 固體激光器熱效應(yīng)及其像差研究.pdf
評論
0/150
提交評論