无序结构Tm：CaGdAlO＿4和Tm：CaYAlO＿4晶体的激光特性研究
发布时间：2021-05-08 09:41
2.0μm波段激光因其在水吸收波段和大气输出窗口,可以广泛应用于医学手术、神经医学、激光雷达、塑料加工、大气遥感、光学信号处理等领域;而且,2.0μm波段激光还可以作为3-4μm激光器的泵浦光源。2.0μm波段激光光源主要可由掺Tm3+激光器提供。近年来,因为较宽的吸收和发射谱特性,无序结构晶体材料引起了较大的研究兴趣。其中,CaGdAlO4（CGA）和CaYAlO4（CYA）无序晶体由于具有导热系数高、机械硬度强、化学结构稳定等优点,赢得了较多的关注。掺Tm的CGA和CYA激光材料除了具有上述CGA和CYA基质材料的优点外,还具有吸收截面和发射截面大、生长容易等优势,使其成为2.0μm波段热点激光材料。本文研究工作主要分为五个部分内容:（1）利用速率方程理论分析了 Tm连续波和调Q激光的主要输出参数特性;测量了 Tm:CGA和Tm:CYA晶体的吸收和发射光谱,并对光谱参数进行了计算,为激光谐振腔端面镜膜系的设计和制备以及激光实验研究提供了理论基础。（2）根据光学薄膜设计理论,优化设计了实验所需的端面镜膜系结构,并利用等离子体真空溅射方法制备了本实验中所用的全部端面镜。（3）开展了 T...
【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和研究意义
1.2 2.0μm波段固体激光器发展概况
1.2.1 掺Tm~(3+)激光器
1.2.2 掺Ho~(3+)激光器以及Tm~(3+)、Ho~(3+)共掺激光器
1.3 本论文的主要研究内容
第二章 速率方程理论和晶体光谱特性研究
2.1 速率方程理论
2.1.1 连续波三能级速率方程理论
2.1.2 调Q速率方程理论
2.2 晶体光谱特性研究
2.2.1 Tm:CGA和Tm:CYA激光晶体
2.2.2 Tm:CGA和Tm:CYA光谱计算
2.3 本章小结
第三章 Tm:CGA和Tm:CYA连续波激光实验研究
3.1 激光腔镜的设计与制备
3.2 Tm:CGA连续波激光实验
3.3 Tm:CYA连续波激光实验
3.4 本章小结
第四章 Tm:CGA和Tm:CYA被动调Q激光实验研究
4.1 基于Cr~(2+):ZnSe可饱和吸收体的被动调Q激光实验
4.1.1 Tm:CGA被动调Q激光实验
4.1.2 Tm:CYA被动调Q激光实验
4.1.3 Tm:CYA短波长波长调谐调Q激光实验
4.2 基于二维材料MoS_2可饱和吸收体的被动调Q激光实验
4.2.1 Tm:CGA被动调Q激光实验
4.2.2 Tm:CYA被动调Q激光实验
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 本文研究的内容
5.2 本文的创新点
5.3 待研究的问题
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Enhanced saturable absorption of MoS2 black phosphorus composite in 2 μm passively Q-switched Tm: YAP laser[J]. 薛杨,谢臻达,叶志霖,胡小鹏,徐金龙,张晗. Chinese Optics Letters. 2018(02)
[2]1645nm陶瓷激光共振泵浦Tm:CaYAlO4激光器[J]. 侯晓君,肖薇,李永锟,唐海艳,沈德元. 激光与红外. 2016(01)
[3]Compact Q-switched 2 μm Tm:GdVO4 laser with MoS2 absorber[J]. Pingguang Ge,Jie Liu,Shouzhen Jiang,Yuanyuan Xu,Baoyuan Man. Photonics Research. 2015(05)
[4]Passive Q-switching and Q-switched mode-locking operations of 2 μm Tm:CLNGG laser with MoS2 saturable absorber mirror[J]. L.C.Kong,G.Q.Xie,P.Yuan,L.J.Qian,S.X.Wang,H.H.Yu,H.J.Zhang. Photonics Research. 2015(02)
[5]激光二极管双端抽运Tm:YAP激光器[J]. 魏磊,胡学浩,韩隆,吴军勇,王克强. 中国激光. 2011(05)
[6]二硫化钼催化剂的制备与应用[J]. 王亚男,李广学. 广东化工. 2009(03)
[7]Tm:YAG晶体光谱的温度特性及荧光的温度淬灭[J]. 李成,霍玉晶,何淑芳,曹余惠. 光学学报. 1999(02)
本文编号：3175110
【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景和研究意义
1.2 2.0μm波段固体激光器发展概况
1.2.1 掺Tm~(3+)激光器
1.2.2 掺Ho~(3+)激光器以及Tm~(3+)、Ho~(3+)共掺激光器
1.3 本论文的主要研究内容
第二章 速率方程理论和晶体光谱特性研究
2.1 速率方程理论
2.1.1 连续波三能级速率方程理论
2.1.2 调Q速率方程理论
2.2 晶体光谱特性研究
2.2.1 Tm:CGA和Tm:CYA激光晶体
2.2.2 Tm:CGA和Tm:CYA光谱计算
2.3 本章小结
第三章 Tm:CGA和Tm:CYA连续波激光实验研究
3.1 激光腔镜的设计与制备
3.2 Tm:CGA连续波激光实验
3.3 Tm:CYA连续波激光实验
3.4 本章小结
第四章 Tm:CGA和Tm:CYA被动调Q激光实验研究
4.1 基于Cr~(2+):ZnSe可饱和吸收体的被动调Q激光实验
4.1.1 Tm:CGA被动调Q激光实验
4.1.2 Tm:CYA被动调Q激光实验
4.1.3 Tm:CYA短波长波长调谐调Q激光实验
4.2 基于二维材料MoS_2可饱和吸收体的被动调Q激光实验
4.2.1 Tm:CGA被动调Q激光实验
4.2.2 Tm:CYA被动调Q激光实验
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 本文研究的内容
5.2 本文的创新点
5.3 待研究的问题
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Enhanced saturable absorption of MoS2 black phosphorus composite in 2 μm passively Q-switched Tm: YAP laser[J]. 薛杨,谢臻达,叶志霖,胡小鹏,徐金龙,张晗. Chinese Optics Letters. 2018(02)
[2]1645nm陶瓷激光共振泵浦Tm:CaYAlO4激光器[J]. 侯晓君,肖薇,李永锟,唐海艳,沈德元. 激光与红外. 2016(01)
[3]Compact Q-switched 2 μm Tm:GdVO4 laser with MoS2 absorber[J]. Pingguang Ge,Jie Liu,Shouzhen Jiang,Yuanyuan Xu,Baoyuan Man. Photonics Research. 2015(05)
[4]Passive Q-switching and Q-switched mode-locking operations of 2 μm Tm:CLNGG laser with MoS2 saturable absorber mirror[J]. L.C.Kong,G.Q.Xie,P.Yuan,L.J.Qian,S.X.Wang,H.H.Yu,H.J.Zhang. Photonics Research. 2015(02)
[5]激光二极管双端抽运Tm:YAP激光器[J]. 魏磊,胡学浩,韩隆,吴军勇,王克强. 中国激光. 2011(05)
[6]二硫化钼催化剂的制备与应用[J]. 王亚男,李广学. 广东化工. 2009(03)
[7]Tm:YAG晶体光谱的温度特性及荧光的温度淬灭[J]. 李成,霍玉晶,何淑芳,曹余惠. 光学学报. 1999(02)
本文编号：3175110
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