LD泵浦的微片激光器.pdf

1、激光二極管泵浦的微片激光器由于其體積小、壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊、全固態(tài)化、易批量生產(chǎn)等特點(diǎn)，在激光測距、激光武器、激光雷達(dá)、激光醫(yī)療、精密材料分析、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域具有十分廣泛的應(yīng)用前景，成為近年來固體激光器發(fā)展的新趨勢。為了獲得脈寬窄、重復(fù)頻率高、穩(wěn)定可控的脈沖激光來作為光纖激光器的種子光源，本論文展開了以理論分析為基礎(chǔ)，模擬計(jì)算為輔助的SESAM被動調(diào)Q微片激光器研究。本論文主要內(nèi)容概括為:
　　1.分析了SESAM被動調(diào)Q微片激光器

2、的速率方程。建立了SESAM被動調(diào)Q微片激光器的數(shù)值分析模型，通過數(shù)值分析的方法，研究了SESAM主要參數(shù)（調(diào)制深度，恢復(fù)時(shí)間，飽和通量，非飽和損耗）對激光輸出特性的影響，并以Nd∶YVO4晶體為實(shí)例，計(jì)算了被動調(diào)Q微片激光器的輸出脈沖寬度和重復(fù)頻率。
　　2.從連續(xù)微片激光器以及SESAM被動調(diào)Q微片激光器兩個(gè)方面研究了微片激光器的熱效應(yīng)，建立了微片激光器的熱效應(yīng)模型。對數(shù)值模型進(jìn)行計(jì)算，分析得到在微片激光器中，采用背向冷卻的溫

3、控方式更有利于降低激光器的熱效應(yīng)。
　　3.Nd∶YVO4晶體微片激光器實(shí)驗(yàn)中，測量了不同輸出耦合鏡透過率、不同諧振腔長、不同晶體摻雜濃度、不同晶體厚度情況下的連續(xù)微片激光器輸出特性。選用兩種不同的SESAM進(jìn)行了被動調(diào)Q微片激光器的研究，測量了激光器的輸出脈沖寬度、平均功率、重復(fù)頻率等參數(shù)，將調(diào)Q實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果與第三章中數(shù)值模型計(jì)算所得的激光輸出參數(shù)相對比，發(fā)現(xiàn)兩者結(jié)果基本一致，驗(yàn)證了數(shù)值分析模型的正確性，為以后微片激光器的實(shí)驗(yàn)設(shè)

4、計(jì)提供理論基礎(chǔ)。
　　4.分析了Nd∶Y0.8Lu0.2VO4晶體的激光特性，首次研究了新型混晶Nd∶Y0.8Lu0.2VO4晶體的連續(xù)微片激光器輸出特性。在連續(xù)微片激光器實(shí)驗(yàn)中，采用不同透過率的輸出耦合鏡，得到實(shí)驗(yàn)條件下的最佳透過率為9％，優(yōu)化了激光諧振腔的參數(shù)，得到其最大輸出功率為737 mW，光轉(zhuǎn)換效率為31.8％。
　　5.首次研究了新型混晶Nd∶Y0.8Lu0.2VO4晶體的被動調(diào)Q微片激光器特性。選用兩種SESA

5、M作為被動調(diào)Q器件。實(shí)驗(yàn)測得Laser1的輸出平均功率為191 mW，光轉(zhuǎn)換效率8.23％; Laser2的輸出平均功率為285 mW，光轉(zhuǎn)換效率12.3％。Laser1的最短脈寬為τp1=2.192 ns，Laser2的最短脈寬為τp2=2.663 ns。Laser1所獲得脈寬2.192ns為迄今為止Nd∶Y0.8Lu0.2VO4晶體被動調(diào)Q激光器所獲得的最短脈寬。研究表明，Nd∶Y0.8Lu0.2VO4晶體是一種高效且有實(shí)際應(yīng)用前景