基于直接泵浦的掺Nd离子放大器与激光器的性能研究
发布时间：2022-02-26 10:49
高功率固体激光器在医疗、军事、空间科学等领域有着广泛的应用,是目前高新激光技术发展的一个重要方向,为了同时实现固体激光器的高功率与高光束质量输出,需要从根本上降低激光器的热效应和提高效率。以传统泵浦方式泵浦的固体激光器的量子亏损大,热效应严重,严重影响高功率时的激光效率。直接泵浦技术可将激光激活粒子直接泵浦到激光上能级,减少了泵浦带向激光上能级跃迁过程中的量子亏损,是解决固体激光器热效应问题、提高激光效率的根本途径。本文以直接泵浦的Nd离子激光技术为基础从两个方面进行了实验研究:一、将直接泵浦技术与板条（Innoslab）晶体结构技术相结合,研究了直接泵浦的皮秒近红外1342nm板条状激光放大器。采用直接泵浦技术、板条（Innoslab）形晶体结构、晶体双端泵浦结构的方法,成功解决了对于使用棒状的Nd:YVO4晶体采用MOPA结构在皮秒近红外1342nm波长的激光放大器中,激光光束因热效应问题出现严重恶化现象的问题。实现了皮秒1342nm最高平均功率20W高光束质量的激光输出,光束质量M2为1.65,输出功率为皮秒1342nm国际最高功率。二、针对946nm准三能...
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 全固态激光器发展简介
1.3 固体激光器中的热效应
1.4 Nd离子激光器直接泵浦技术研究进展
1.5 本论文的主要工作
第二章 固体激光器理论基础及直接泵浦技术
2.1 LD泵浦的固体激光器结构及优点
2.2 激光系统能级结构及速率方程
2.2.1 激光能级系统结构
2.2.2 三能级激光速率方程
2.2.3 四能级激光速率方程
2.3 激光振荡器及放大器原理
2.3.1 激光振荡器
2.3.2 激光放大器
2.4 直接泵浦技术
2.5 本章小结
第三章 880nm直接泵浦Nd:YVO_4板条结构激光放大器
3.1 引言
3.2 Nd:YVO_4晶体的热效应的改善
3.2.1 直接泵浦技术
3.2.2 复合激光晶体
3.2.3 板条(Innoslab)结构晶体激光放大技术
3.3 皮秒1342nm板条(Innoslab)结构Nd:YVO_4激光放大
3.4 本章小结
第四章 885nm直接泵浦946nmNd:YAG低温激光特性研究
4.1 引言
4.2 885 nm直接泵浦946nmNd:YAG激光低温激光理论分析
4.3 885 nm直接泵浦946nmNd:YAG激光低温激光实验
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温Yb:YAG放大器增益与热畸变特性实验研究[J]. 蒋新颖,王振国,郑建刚,严雄伟,李明中,田晓琳. 强激光与粒子束. 2014(11)
[2]885 nm和808 nm LD抽运Nd:CNGG 935 nm激光器热效应研究[J]. 施玉显,卢铁林,冯宝华,张怀金,于浩海,王继扬. 中国激光. 2012(11)
[3]Study of diode-pumped Yb:YAG disk lasers at low temperature[J]. 王建磊,张振华,程小劲,李磊,施翔春,朱小磊,陈卫标. Chinese Optics Letters. 2011(11)
[4]激光二极管抽运低温Yb∶YAG再生放大器[J]. 李响,王江峰,李学春,卢兴华,潘雪,黄大杰. 中国激光. 2011(11)
[5]Passively mode-locked grown-together composite YVO4 /Nd:YVO4 crystal laser with a semiconductor saturable absorber mirror under 880-nm direct pumping[J]. 李芳琴,宗楠,王志超,韩琳,薄勇,彭钦军,崔大复,许祖彦. Chinese Optics Letters. 2011(04)
[6]Highly efficient Nd:YAG/LBO laser at 473 nm under direct 885-nm diode laser pumping[J]. 吕彦飞,夏菁,王君光,张安锋,张喜和,包琳,全慧,尹晓东. Chinese Optics Letters. 2010(02)
[7]15.2W LD端面抽运946 nm连续波Nd:YAG激光器[J]. 周睿,李恩邦,李海峰,王鹏,姚建铨. 激光与光电子学进展. 2007(02)
本文编号：3644476
【文章来源】：南京邮电大学江苏省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 全固态激光器发展简介
1.3 固体激光器中的热效应
1.4 Nd离子激光器直接泵浦技术研究进展
1.5 本论文的主要工作
第二章 固体激光器理论基础及直接泵浦技术
2.1 LD泵浦的固体激光器结构及优点
2.2 激光系统能级结构及速率方程
2.2.1 激光能级系统结构
2.2.2 三能级激光速率方程
2.2.3 四能级激光速率方程
2.3 激光振荡器及放大器原理
2.3.1 激光振荡器
2.3.2 激光放大器
2.4 直接泵浦技术
2.5 本章小结
第三章 880nm直接泵浦Nd:YVO_4板条结构激光放大器
3.1 引言
3.2 Nd:YVO_4晶体的热效应的改善
3.2.1 直接泵浦技术
3.2.2 复合激光晶体
3.2.3 板条(Innoslab)结构晶体激光放大技术
3.3 皮秒1342nm板条(Innoslab)结构Nd:YVO_4激光放大
3.4 本章小结
第四章 885nm直接泵浦946nmNd:YAG低温激光特性研究
4.1 引言
4.2 885 nm直接泵浦946nmNd:YAG激光低温激光理论分析
4.3 885 nm直接泵浦946nmNd:YAG激光低温激光实验
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温Yb:YAG放大器增益与热畸变特性实验研究[J]. 蒋新颖,王振国,郑建刚,严雄伟,李明中,田晓琳. 强激光与粒子束. 2014(11)
[2]885 nm和808 nm LD抽运Nd:CNGG 935 nm激光器热效应研究[J]. 施玉显,卢铁林,冯宝华,张怀金,于浩海,王继扬. 中国激光. 2012(11)
[3]Study of diode-pumped Yb:YAG disk lasers at low temperature[J]. 王建磊,张振华,程小劲,李磊,施翔春,朱小磊,陈卫标. Chinese Optics Letters. 2011(11)
[4]激光二极管抽运低温Yb∶YAG再生放大器[J]. 李响,王江峰,李学春,卢兴华,潘雪,黄大杰. 中国激光. 2011(11)
[5]Passively mode-locked grown-together composite YVO4 /Nd:YVO4 crystal laser with a semiconductor saturable absorber mirror under 880-nm direct pumping[J]. 李芳琴,宗楠,王志超,韩琳,薄勇,彭钦军,崔大复,许祖彦. Chinese Optics Letters. 2011(04)
[6]Highly efficient Nd:YAG/LBO laser at 473 nm under direct 885-nm diode laser pumping[J]. 吕彦飞,夏菁,王君光,张安锋,张喜和,包琳,全慧,尹晓东. Chinese Optics Letters. 2010(02)
[7]15.2W LD端面抽运946 nm连续波Nd:YAG激光器[J]. 周睿,李恩邦,李海峰,王鹏,姚建铨. 激光与光电子学进展. 2007(02)
本文编号：3644476
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