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、滿足實際應(yīng)用需求的激光波長的重要方法，具有重大的理論研究和實用價值，是目前光學(xué)領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。受激拉曼散射（StimulatedRamanScatterings，SRS）作為實現(xiàn)激光頻率變換的一種有效方法越來越受到關(guān)注，因為它可以獲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)生的激光波長由拉曼介質(zhì)的特性和泵浦光的波長共同決定。通過選擇不同波長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)來產(chǎn)生新波長的激光器。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，在交通、醫(yī)療、信息和國防等領(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，研究了被動調(diào)Q下基于KTA晶體的固體拉曼激光器的運轉(zhuǎn)和主動調(diào)Q下基于CaWO4晶體的固體拉曼激

3、光器的運轉(zhuǎn)。
　　 本文研究的具體內(nèi)容如下:
　　 1.對考慮腔內(nèi)光場和初始反轉(zhuǎn)粒子數(shù)的端面泵浦被動調(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)光場和泵浦光模式匹配的情況下各因素對斯托克斯拉曼激光輸出特性的影響。
　　 2.首次實現(xiàn)了LD端泵泵浦被動調(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，測得拉曼光的波長為1091nm，與KTA晶體234cm-1頻移相對應(yīng)。泵浦光-拉曼激光的光-光轉(zhuǎn)換效率為3.3％。此時相應(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.首次實現(xiàn)了LD側(cè)泵泵浦主動調(diào)Q基于CaWO4晶體910cm-1頻移的1178nm拉曼激光器。Nd∶YA