激光二極管泵浦Tm，Ho：YLF固體激光器的理論與實驗研究.pdf

1、　　隨著紅外激光光源在激光遙感、激光測距、光譜分析、大氣環(huán)境監(jiān)測、空間通訊以及軍事方面應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，其重要性越來越明顯。Tm，Ho激光光源的輸出波長為2μm，正好處于大氣窗口，為遙感探測以及光電對抗提供了有利工具。若將Tm，H0激光變換到導(dǎo)彈敏感頭工作的3～5μm范圍，可有效地對抗紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈。特別是近十年來，摻有三價稀土離子的Tm，Ho固體激光器越發(fā)引起人們極大興趣，這種激光器被認(rèn)為是相干多普勒測風(fēng)雷達(dá)、差分吸收雷達(dá)和激光測距機(jī)等系

2、統(tǒng)的理想光源。此外，Tm，Ho固體激光器還是獲得3～5μm波段光學(xué)參量振蕩激光輸出的理想泵浦源。本論文從理論和實驗兩個方面對Tm，H0：YLF固體激光器進(jìn)行了較為深入細(xì)致的研究和探索。　　本文根據(jù)Tm，H0粒子的躍遷過程以及能量的傳遞過程，在考慮能量傳遞上轉(zhuǎn)換和基態(tài)再吸收的前提下，建立了連續(xù)輸出Tm，Ho：YLF固體激光器的準(zhǔn)三能級速率方程理論模型，推導(dǎo)出泵浦功率和輸出功率關(guān)系的表達(dá)式，然后通過數(shù)值計算，討論了Tm，H0粒子摻雜濃度、

3、晶體長度、輸出耦合鏡透射率、腔內(nèi)損耗、泵浦光腰與激光光腰半徑的比值等參數(shù)對激光輸出功率的影響。給出了既易于理解又相對簡單的熱轉(zhuǎn)換系數(shù)的解析表達(dá)式，討論了泵浦光腰與激光光腰半徑比值對熱轉(zhuǎn)換系數(shù)的影響。在此基礎(chǔ)上，對晶體內(nèi)的溫度分布、熱致衍射損耗、熱透鏡焦距和最大泵浦功率等參數(shù)進(jìn)行詳盡的理論分析。通過以上的理論分析，為激光器參數(shù)的優(yōu)化提供了指導(dǎo)。本論文在主動調(diào)Q速率方程理論模型的基礎(chǔ)上，建立了連續(xù)光泵浦Tm，H0雙摻雜調(diào)Q激光器的速率方程理