LD抽運高重頻Tm-YAP調Q激光器的研究.pdf

1、由于單摻Tm固體激光器的激光輸出波長在2μm附近，處于大氣窗口，在激光測距、光電探測和環(huán)境檢測等方面的應用前景日益廣泛。尤其 Tm:YAP脈沖激光器是獲得3-5μm、8-12μm光學參量振蕩(OPO)激光輸出的理想光源。本論文從理論和實驗兩方面對LD抽運高重頻Tm:YAP調Q激光器進行了研究與探索。
　　在理論方面，首先通過對 Tm:TAP激光器中 Tm的能級躍遷過程及連續(xù)運轉情況下速率方程模型的分析，進而建立了調Q運轉下Tm:Y

2、AP激光器速率方程模型，并對Tm:YAP調Q激光器輸出能量及脈寬與重頻關系進行了討論。首次通過Comsol軟件對Tm:YAP晶體的熱效應進行分析，為高重頻Tm:YAP調Q激光器的諧振腔設計奠定了基礎。
　　在實驗方面，首先對 LD單端抽運 Tm:YAP連續(xù)激光器輸出特性進行了研究，抽運功率為21.15W時，獲得最大輸出功率6.87W，斜率效率39.4％的激光輸出。在對于LD單端抽運高重頻Tm:YAP調Q激光器的研究中，著重分析了腔

3、長、輸出鏡曲率及重頻對激光輸出特性的影響。實驗采用國產與進口兩種 Tm:YAP晶體，并對兩種晶體的輸出特性進行了對比分析。使用國產晶體在重頻1kHz時獲得了中心波長1988.4nm，最大單脈沖能量3.21mJ，脈寬65.6ns的激光輸出。實驗分別測量了調Q后重頻為1kHz、2kHz、5kHz和10kHz時的激光輸出功率，討論了重頻改變對Tm:YAP調Q激光器輸出特性的影響，并將實驗結果與理論結果進行了對比。在重頻10kHz，獲得最大輸出