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LD泵浦全固态调Q激光特性理论与实验研究

2020-11-23阅读(933)

LD泵浦全固态调Q激光特性理论与实验研究

论文摘要

激光二极管（LD）泵浦的固体激光器具有全固化、体积小、泵浦效率高等特点，在激光通讯、遥感探测、工业加工、军事、医疗等领域有着广泛的应用前景，受到人们极大的关注。 本论文采用光纤耦合输出的激光二极管作泵浦源，用Nd：YVO4、Nd：GdVO4晶体作激光工作物质，分别研究了饱和吸收体Cr4+：YAG和GaAs被动调Q激光的脉冲输出特性以及脉宽控制特性，研究了声光—Cr4+：YAG和声光—GaAs主被动调Q及Cr4+：YAG—GaAs双被动调Q激光的脉冲输出特性，研究了周期极化KTP（PPKTP）晶体的倍频激光特性，同时，运用速率方程对以上调Q激光的运转特性进行了理论分析。论文的主要研究工作包括： Ⅰ 实现了LD泵浦Nd：YVO4晶体、Cr4+：YAG被动调Q1.06μm激光运转，测量了不同Cr4+：YAG小信号透过率、不同输出镜反射率及泵浦功率下的单脉冲能量、峰值功率、脉冲宽度和重复率；同时，考虑腔内光子数密度的横向与纵向分布以及激活介质反转粒子数密度、饱和吸收体基态粒子数密度和泵浦光的横向空间分布，给出了描述调Q激光运转特性的速率方程新模型，通过数值求解，对实验结果进行了理论模拟。（第二章第一节） Ⅱ 采用三镜折叠腔结构，实现了LD泵浦Nd：YVO4晶体、KTP内腔倍频、Cr4+：YAG被动调Q0.53μm绿激光输出，对不同Cr4+：YAG小信号透过率、不同泵浦功率下的脉冲宽度、重复率、单脉冲能量和峰值功率进行了测量；在理论分析中，将二次谐波转换视为谐振腔的一种非线性损耗，并考虑调Q激光速率方程的新模型，对Nd：YVO4／KTP、Cr4+：YAG被动调Q绿激光脉冲输出性能进行了理论模拟。（第二章第二节） Ⅲ 对LD泵浦GaAs被动调Q Nd：YVO4激光进行了理论和实验研究，测量了不同输出镜反射率下输出脉冲的宽度、重复率、单脉冲能量及峰值功率随泵浦功率的变化关系；在理论分析中，考虑GaAs饱和吸收体的单、双光子吸收过程，利用速率方程的新模型，对GaAs被动调Q输出特性进行了数值模拟，理论计算和实验结果相符合。（第三章第一节）

论文目录

  • 目录
  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 符号说明
  • 第一章 引言
  • 4+：YAG被动调Q激光理论与实验研究'>第二章 Cr4+：YAG被动调Q激光理论与实验研究
  • 4晶体Cr4+：YAG被动调Q激光特性研究'>第一节 LD泵浦Nd：YVO4晶体Cr4+：YAG被动调Q激光特性研究
  • 4晶体Cr4+：YAG被动调QKTP内腔倍频激光特性研究'>第二节 LD泵浦Nd：YVO4晶体Cr4+：YAG被动调QKTP内腔倍频激光特性研究
  • 第三章 GaAs被动调Q激光特性研究
  • 4晶体GaAs被动调Q激光理论与实验研究'>第一节 LD泵浦Nd：YVO4晶体GaAs被动调Q激光理论与实验研究
  • 4／KTP激光特性研究'>第二节 LD泵浦GaAs被动调Q内腔倍频Nd：GdVO4／KTP激光特性研究
  • 第四章 LD泵浦被动调Q激光的脉宽控制研究
  • 4晶体GaAs被动调Q激光的脉宽控制'>第一节 GdVO4晶体GaAs被动调Q激光的脉宽控制
  • 4+：YAG被动调QNd：YVO4／KTP绿激光的脉宽控制'>第二节 内腔倍频Cr4+：YAG被动调QNd：YVO4／KTP绿激光的脉宽控制
  • 第五章 LD泵浦双调Q激光的理论与实验研究
  • 4+：YAG双调QNd：YVO4激光的脉宽压缩特性'>第一节 声光和Cr4+：YAG双调QNd：YVO4激光的脉宽压缩特性
  • 4晶体声光和GaAs双调O激光特性研究'>第二节 Nd：GdVO4晶体声光和GaAs双调O激光特性研究
  • 4晶体Cr4+：YAG和GaAs双被动调Q激光理论与实验研究'>第三节 Nd：GdVO4晶体Cr4+：YAG和GaAs双被动调Q激光理论与实验研究
  • 4／KTP激光的脉宽压缩特性'>第四节 声光和GaAs双调Q Nd：YVO4／KTP激光的脉宽压缩特性
  • 第六章 周期极化KTP（PPKTP）晶体倍频特性研究
  • 4+：YAG被动调Q内腔倍频Nd：YVO4／PPKTP激光特性'>第一节 LD泵浦Cr4+：YAG被动调Q内腔倍频Nd：YVO4／PPKTP激光特性
  • 4晶体GaAs被动调QPPKTP内腔倍频激光特性研究'>第二节 LD泵浦Nd：YVO4晶体GaAs被动调QPPKTP内腔倍频激光特性研究
  • 4晶体声光调QPPKTP内腔倍频激光理论与实验研究'>第三节 LD泵浦Nd：YVO4晶体声光调QPPKTP内腔倍频激光理论与实验研究
  • 第七章 全文总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 博士期间参加的项目、获得的奖励及发表的论文
  • 学位论文评阅及答辩情况表

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