LD泵浦的微片激光器

发布时间：2018-02-12 04:59

本文关键词： 微片激光器被动调Q SESAM Nd：Y_(0.8)Lu_(0.2)VO_4晶体热效应分析　出处：《山东大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：激光二极管泵浦的微片激光器由于其体积小、寿命长、结构紧凑、全固态化、易批量生产等特点,在激光测距、激光武器、激光雷达、激光医疗、精密材料分析、环境监测等领域具有十分广泛的应用前景,成为近年来固体激光器发展的新趋势。为了获得脉宽窄、重复频率高、稳定可控的脉冲激光来作为光纤激光器的种子光源,本论文展开了以理论分析为基础,模拟计算为辅助的SESAM被动调Q微片激光器研究。本论文主要内容概括为：1.分析了SESAM被动调Q微片激光器的速率方程。建立了SESAM被动调Q微片激光器的数值分析模型,通过数值分析的方法,研究了SESAM主要参数(调制深度,恢复时间,饱和通量,非饱和损耗)对激光输出特性的影响,并以Nd:YVO4晶体为实例,计算了被动调Q微片激光器的输出脉冲宽度和重复频率。2.从连续微片激光器以及SESAM被动调Q微片激光器两个方面研究了微片激光器的热效应,建立了微片激光器的热效应模型。对数值模型进行计算,分析得到在微片激光器中,采用背向冷却的温控方式更有利于降低激光器的热效应。3. Nd:YVO4晶体微片激光器实验中,测量了不同输出耦合镜透过率、不同谐振腔长、不同晶体掺杂浓度、不同晶体厚度情况下的连续微片激光器输出特性。选用两种不同的SESAM进行了被动调Q微片激光器的研究,测量了激光器的输出脉冲宽度、平均功率、重复频率等参数,将调Q实验所得结果与第三章中数值模型计算所得的激光输出参数相对比,发现两者结果基本一致,验证了数值分析模型的正确性,为以后微片激光器的实验设计提供理论基础。4.分析了Nd:Y0.8Lu0.2VO4晶体的激光特性,首次研究了新型混晶Nd:Y0.8Lu0.2VO4晶体的连续微片激光器输出特性。在连续微片激光器实验中,采用不同透过率的输出耦合镜,得到实验条件下的最佳透过率为9%,优化了激光谐振腔的参数,得到其最大输出功率为737 mW,光转换效率为31.8%。5.首次研究了新型混晶Nd:Y0.8Luo.2VO4晶体的被动调Q微片激光器特性。选用两种SESAM作为被动调Q器件。实验测得Laser1的输出平均功率为191 mW,光转换效率8.23%；Laser2的输出平均功率为285 mW,光转换效率12.3%。Laser1的最短脉宽为τp1=2.192 ns, Laser2的最短脉宽为τP2=2.663 nso Laser1所获得脉宽2.192 ns为迄今为止Nd:Y0.8Lu0.2VO4晶体被动调Q激光器所获得的最短脉宽。研究表明,Nd:Y0.8Lu0.2VO4晶体是一种高效且有实际应用前景的被动调Q微片激光器材料。
[Abstract]:The laser diode pumped microchip laser has been widely used in laser ranging , laser weapons , laser radar , laser medical , precision material analysis , environmental monitoring and so on , which has been widely used in laser ranging , laser weapons , laser radar , laser medical treatment , precision material analysis and environment monitoring . In the experiment of Nd : YVO 4 crystal microchip laser , the output characteristics of continuous microchip lasers with different output coupled mirror transmittance , different resonant cavity length , different crystal doping concentration and different crystal thickness were measured . The output pulse width , average power and repetition frequency of the laser were measured .

【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN248

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