2.09μm扭转模Ho：YAG单纵模激光器研究

发布时间：2023-04-03 00:57

　　2μm单纵模激光处在大气窗口光谱区,可被CO₂、NO₂、H₂O等分子高效吸收,凭借其独特的性质,在激光医学、激光遥感、激光雷达等多方面的应用中表现出巨大优势。自由运转下的激光器一般为多纵模激光输出,在获取单纵模激光的几种技术手段中,扭转模法通过去除空间烧孔效应获得单频光,具有结构简单、输出功率高等优点。Ho:YAG是一种综合性能极好的各向同性增益介质,使用1.9μm激光泵浦时是准二能级结构,产热低,满足扭转模法的技术要求,是作为扭转模法增益介质的良好选择,也是实现2μm激光输出的有效方案。据此,本文开展了基于扭转模法的Ho:YAG单纵模激光器研究。首先,本文对2μm单纵模固体激光器和Ho:YAG激光器的研究现状进行了介绍及分析。研究了Ho:YAG激光器的能级结构和动力学过程,基于速率方程,对激光器的输出性能进行了理论计算,研究了不同泵浦功率下晶体的热焦距情况。其次,研究了固体激光器模式振荡理论,讨论了自由运转下激光器的多纵模振荡的原因,并对扭转模法获得单频激光的原理进行了探究。根据扭转模法的技术特点,开展了对扭转模腔Ho...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 2μm单纵模激光器研究现状
        1.2.1 微腔法
        1.2.2 F-P标准具法
        1.2.3 单向环形腔法
        1.2.4 扭转模腔法
    1.3 Ho:YAG激光器研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 Ho:YAG激光器理论研究
    2.1 引言
    2.2 Ho:YAG晶体的物理与光谱特性
        2.2.1 Ho:YAG晶体物理特性
        2.2.2 Ho:YAG晶体光谱特性
    2.3 Ho:YAG激光器速率方程
        2.3.1 Ho:YAG能级结构
        2.3.2 Ho:YAG激光器的速率方程
        2.3.3 Ho:YAG激光器输出性能仿真
    2.4 Ho:YAG晶体热效应分析
        2.4.1 Ho:YAG晶体热分布仿真
        2.4.2 Ho:YAG晶体热焦距仿真
    2.5 本章小结
第3章 Ho:YAG激光器谐振腔设计
    3.1 引言
    3.2 基于扭转模法的单纵模激光器原理分析
        3.2.1 固体激光器的模式振荡理论
        3.2.2 扭转模法实现单纵模激光的原理
    3.3 扭转模Ho:YAG激光器谐振腔设计
        3.3.1 谐振腔结构设计
        3.3.2 谐振腔稳定性分析
    3.4 本章小结
第4章 基于扭转模的Ho:YAG单纵模激光器实验研究
    4.1 引言
    4.2 直腔Ho:YAG激光器实验研究
    4.3 扭转模腔Ho:YAG激光器实验研究
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3780320