半导体泵浦Nd:YAG全固态蓝光激光器机理研究与设计

半导体泵浦Nd:YAG全固态蓝光激光器机理研究与设计

论文摘要

本文系统的研究了半导体端面泵浦Nd:YAG腔内倍频蓝光激光器,从准三能级速率方程出发,推导出半导体端面泵浦全固态蓝光激光器的阈值泵浦功率、激光晶体最佳长度和斜效率的表达式,讨论了影响准三能级系统激光器阈值泵浦功率、激光晶体最佳长度和斜效率的各种因素。通过对非线性光学耦合波方程的讨论,研究了二次谐波的产生机理。采用ABCD传输矩阵法和等效g参数法设计出最佳的直腔结构。使用数值分析方法研究激光晶体棒在端面抽运情况下的温度分布及热透镜效应。实验对几种常用倍频晶体进行了比较,选择了更适于产业化的LBO作为倍频晶体,并采用半导体致冷器和热传导冷却对LD和激光晶体进行制冷,在2W的泵浦功率下,获得105mW的473nm蓝光输出,光—光转换效率5.7%。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • §1.1 全固体蓝光激光器的实现方法及其发展历史
  • §1.2 蓝色激光器的应用
  • §1.3 主要研究内容
  • 第二章 半导体泵浦固体激光器运转模型理论分析
  • §2.1 ND:YAG准三能级系统激光运转模型的建立
  • §2.2 激光的阈值与晶体最佳长度推导
  • §2.3 激光内部及外部斜效率计算
  • §2.4 非线性光学频率变换的基本原理
  • 第三章 谐振腔的稳定性分析与设计
  • §3.1 端面泵浦全固态激光器中的热效应
  • §3.2 谐振腔设计
  • 第四章 蓝光激光器整体设计
  • §4.1 泵浦源的确定
  • §4.2 激光工作物质的选择
  • §4.3 倍频晶体的分析与选择
  • §4.4 温控系统的设计
  • §4.5 膜系的设计
  • 第五章 实验研究
  • §5.1 连续473NM蓝光激光器的实验装置
  • §5.2 实验结果分析
  • 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 硕士期间发表论文
  • 相关论文文献

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