LD泵浦全固态绿光激光器研究

论文摘要

激光是20世纪最伟大的发明之一,LD泵浦的全固态激光器具有高效率、长寿命、结构紧凑及光束质量好等优点,在医学、材料加工、通讯等方面都有重要应用,可见光波段的全固态绿光激光器是全固态激光器的重要研究对象与热点,本文围绕全固态绿光激光器的实现进行了理论探讨和实验研究。首先综述了全固态激光器的发展概况,对其特点和应用做了介绍,概述了全固态绿光激光器的发展现状。其次对全固态绿光激光器实现的理论基础进行探讨,通过Sylvester定理分析出谐振腔的稳定性条件,对固体激光器的热效应分析得出热焦距的公式,以此来分析含有Nd:YAG的平平腔的动态工作特性,采用对称腔型时,谐振腔的稳区最大。根据波耦合方程求出影响倍频效率的因素,给出相位匹配的方法,选定II类相位匹配KTP为本实验的倍频晶体。为了提高倍频效率,提高绿光输出功率,在谐振腔中加入声光调Q开关,介绍了激光调Q的原理。最后进行了实验并对全文总结。采用Hipower35半导体泵浦模块,QS27-4S-B声光Q开关,透过率为16%的输出镜得到了33W的基频光输出,在20kHz、25A时得到14.8W的调Q平均功率,1kHz、25A得到最大单脉冲峰值功率44.7kW,最小脉宽47ns。采用4mm×4mm×7mm的KTP晶体,在20kHz、23A时得到最大平均功率为6.18W的绿光输出,在1kHz、21A时得到最大单脉冲绿光功率为8.7kW,此时最小脉宽为84.5ns。得到的绿光激光器在功率和脉宽还不是最好,还需进一步完善。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 全固态激光器的发展概况及其特性应用
• 1.2 LD 泵浦的全固态绿光激光器的研究现状
• 1.3 本论文的研究工作
• 2 全固态绿光激光器的理论基础
• 2.1 谐振腔理论
• 2.2 激光倍频理论
• 2.3 本章小结
• 3 调Q 原理与技术
• 3.1 激光调Q 理论
• 3.2 声光Q 开关
• 3.3 本章小结
• 4 LD 泵浦全固态绿光激光器的实验研究
• 4.1 1064nm 基频光模块实验
• 4.2 基频光 1064nm 声光调 Q 实验
• 4.3 腔内倍频声光调Q 绿光激光器的实验研究
• 5 总结
• 致谢
• 参考文献