基于克尔透镜效应的自锁模Tm:YAP固体激光器研究

发布时间：2023-09-21 20:32

　　超短脉冲具有高时间分辨率、高空间分辨率、高带宽、实现高强度的可能等特性。超短脉冲技术是物理学、化学、生物学、光电子学,激光微加工,以及激光光谱学等学科对微观世界进行研究和解释新的超快过程的重要手段。自锁模是一种获得超短脉冲的重要技术。在本论文中,利用Tm:YAP晶体的克尔透镜效应成功实现了两镜腔和五镜腔激光器的自锁模运转。我们采用Mathematica软件对两镜腔和五镜腔腔内光斑半径的分布情况、晶体的热透镜焦距和腔内光功率的关系以及腔内光斑半径和晶体的热透镜焦距的关系进行了模拟,通过对模拟结果的分析确定了自锁模激光器中激光晶体的位置,确保在进行实验时泵浦光和腔内振荡光在晶体内的模式匹配程度能够达到自锁模激光器的要求。在软件模拟的基础上,分别搭建了两镜腔和五镜腔进行实验。通过调节谐振腔,腔内振荡光和泵浦光达到了很好的模式匹配,两种腔型的激光器都实现了自锁模运转。在两镜腔实验中,激光器输出激光的脉冲宽度约为600 ps,重复频率约为468 MHz,激光光谱的中心波长为1943 nm;采用4%和6%透过率的输出镜时,激光器的斜效率分别为15.9%和19.7%。在五镜腔实验中,激光器输出激光的...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 本论文研究的背景和意义
    1.2 固体激光器的增益介质
    1.3 超短脉冲激光及其应用
    1.4 锁模激光器的发展
    1.5 本论文的研究内容
第2章 自锁模激光器的理论研究
    2.1 多纵模自由运转激光器的输出特性
    2.2 锁模的基本原理
    2.3 克尔透镜锁模的原理
    2.4 克尔透镜锁模特性分析
    2.5 本章小结
第3章 自锁模激光器的设计与调节
    3.1 激光晶体
    3.2 Tm掺杂结构的分析
    3.3 激光谐振腔的设计与调节
        3.3.1 两镜腔激光器的设计与调节
        3.3.2 五镜腔激光器的设计与调节
    3.4 本章小结
第4章 Tm:YAP自锁模激光器输出特性研究
    4.1 两镜腔Tm:YAP自锁模激光器的输出特性
        4.1.1 输出波形的分析与讨论
        4.1.2 两镜腔自锁模激光器的输出功率和光谱
        4.1.3 两镜腔自锁模激光器输出激光的光束质量
    4.2 五镜腔Tm:YAP自锁模激光器的输出特性
        4.2.1 输出波形的分析与讨论
        4.2.2 五镜腔自锁模激光器的输出功率和光谱
        4.2.3 五镜腔自锁模激光器输出激光的光束质量
    4.3 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：3848347