Ho:YAG/YVO 4 拉曼激光器输出特性研究

发布时间：2023-04-26 02:37

　　受激拉曼散射已经成为一种重要的扩展波长的手段,产生的新波长受到基频光波长和拉曼介质的直接影响。基于受激拉曼散射的全固态调Q拉曼激光器不仅具有紧凑、便捷、易集成等传统优势,也具有窄脉宽、高光束质量等特点,是国内外重要的研究课题。2μm波段激光处在大气窗口,利于传输且人眼安全,被广泛的运用于交通检测、医疗服务、航空航天、信息传递、国防军事等方面。到目前为止,固体拉曼激光器的研究主要集中在1μm波段,2μm波段相对较少。因此,本文开展2μm波段固体拉曼激光器的研究具有很好的科学意义。首先,基于速率方程理论,通过数值求解,模拟了主动调Q的Ho:YAG/YVO₄拉曼激光器的输出特性(脉冲宽度、脉冲峰值功率、单脉冲能量、平均输出功率等)随着系统参数(泵浦功率、腔长、输出镜透过率等)的变化规律。然后,使用Ho:YAG作为激光晶体,YVO₄作为拉曼晶体,实现了主动调Q的拉曼激光器稳定输出。最后,对激光器的输出特性进行了实验测量,对影响输出特性的参数进行了分析和总结。我们得到的拉曼输出光中心波长为2518nm,基频光的中心波长为2122nm,对应的拉曼频移量为...

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【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
        1.1.1 激光测距
        1.1.2 激光医疗
        1.1.3 激光雷达光源
        1.1.4 光电对抗
    1.2 Ho离子掺杂的固体激光器
        1.2.1 Tm,Ho离子双掺杂的固体激光器的发展
        1.2.2 单掺杂Ho离子的固体激光器的发展
    1.3 拉曼激光器的发展
        1.3.1 1 μm拉曼激光的发展
        1.3.2 2 μm拉曼激光器的发展
        1.3.3 固体拉曼介质
    1.4 本论文研究的主要内容
第2章 固体拉曼激光器的理论基础
    2.1 引言
    2.2 拉曼散射经典理论
    2.3 YVO₄晶体
    2.4 主动调Q的拉曼激光器的速率方程
    2.5 速率方程的解
        2.5.1 激光器的阈值
        2.5.2 数值模拟的瞬态解
    2.6 本章小结
第3章 系统参数对激光输出特性影响
    3.1 引言
    3.2 激光器腔设计
        3.2.1 拉曼腔简介
        3.2.2 谐振腔的设计
    3.3 系统设计参数对激光器输出特性的影响
        3.3.1 泵浦功率对激光输出特性的影响
        3.3.2 输出镜透过率对激光输出特性的影响
        3.3.4 腔长对激光输出特性的影响
    3.4 本章小结
第4章 Ho:YAG/YVO₄拉曼激光器的实验研究
    4.1 引言
    4.2 Ho:YAG/YVO₄拉曼激光器
        4.2.1 实验装置
        4.2.2 Ho:YAG激光器输出特性
    4.3 Ho:YAG/YVO₄拉曼激光器输出特性
        4.3.1 拉曼激光器光谱
        4.3.2 拉曼激光器的输出与优化
        4.3.3 Ho:YAG/YVO₄拉曼激光器输出激光光束质量
    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和取得的科研成果
致谢



本文编号：3801565