LD端面抽运Tm:LuYAG 2μm固体激光器研究
发布时间：2023-01-12 19:45
测风雷达光源的波长要求为2μm左右,Tm:Lu YAG激光器输出的中心波长为2020nm,可以满足其需求,同时和Tm:YAG相比,其输出波长更偏离水的吸收峰,相比于Tm:Lu AG造价更便宜,所以Tm:Lu YAG激光器有更大的发展潜力,同时还可以用于医疗手术,激光测距,材料加工和切割等领域。本论文主要内容如下:理论上,分析了Tm:Lu YAG晶体的吸收光谱,确定其在785nm处具有较强的吸收,可用中心波长785nm的LD作为抽运源。通过分析Tm:Lu YAG结晶中Tm3+的能级结构以及建立连续、脉冲抽运Tm:Lu YAG激光器的速率方程和连续、脉冲抽运Tm:Lu YAG声光调Q激光器速率方程,确定了工作物质中Tm3+浓度为3.5%,分析得到连续抽运Tm:Lu YAG激光器自由运转时阈值功率3.4W,抽运功率15W时可获得4.7W激光输出。连续抽运Tm:Lu YAG声光调Q激光器在重频100Hz、抽运功率9W时,可获得单脉冲能量3.39m J。脉冲抽运Tm:Lu YAG激光器自由运转时阈值能量为16m J,注入能量为150m J时可获得64m J的激光输出。脉冲抽运Tm:Lu YAG声...
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及研究的目的和意义
1.2 单掺铥2微米固体激光器研究现状
1.3 论文的主要内容
第2章 LD端面抽运Tm:LuYAG激光器理论分析
2.1 Tm:Lu YAG晶体的物理特性和光谱特性
2.2 LD端面抽运Tm:LuYAG激光器速率方程理论
2.2.1 连续LD端面抽运Tm:LuYAG激光器速率方程建立与求解
2.2.2 连续LD端面抽运Tm:LuYAG声光调Q激光器速率方程建立与求解
2.2.3 脉冲LD端面抽运Tm:LuYAG激光器速率方程建立与求解
2.2.4 脉冲LD端面抽运Tm:LuYAG声光调Q激光器速率方程建立与求解
2.3 本章小结
第3章 LD端面抽运Tm:LuYAG激光器热效应研究
3.1 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器热效应研究
3.1.1 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器热模型建立与求解
3.1.2 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器热焦距理论计算与实验测量
3.2 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器热效应研究
3.2.1 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器热模型建立与求解
3.2.2 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器热焦距理论计算与实验测量
3.3 本章小结
第4章 LD端面抽运Tm:LuYAG激光器谐振腔设计
4.1 连续LD端面抽运Tm:LuYAG激光器谐振腔设计
4.1.1 连续LD端面抽运Tm:LuYAG激光器谐振腔设计
4.1.2 连续LD端面抽运Tm:LuYAG声光调Q激光器谐振腔设计
4.2 脉冲LD端面抽运Tm:LuYAG激光器谐振腔设计
4.2.1 脉冲LD端面抽运Tm:LuYAG激光器谐振腔设计
4.2.2 脉冲LD端面抽运Tm:LuYAG声光调Q激光器谐振腔设计
4.3 本章小结
第5章 LD端面抽运Tm:LuYAG激光器实验研究
5.1 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器实验研究
5.1.1 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器实验装置
5.1.2 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器实验研究
5.1.3 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG声光调Q激光器实验装置
5.1.4 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG声光调Q激光器实验研究
5.2 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器实验研究
5.2.1 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器实验装置
5.2.2 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器实验研究
5.2.3 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG声光调Q激光器实验装置
5.2.4 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG声光调Q激光器实验研究
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论及创新点
6.1.1 结论
6.1.2 创新点
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于氧化石墨烯的瓦级调Q锁模Tm:LuAG激光器[J]. 孙锐,陈晨,令维军,张亚妮,康翠萍,许强. 物理学报. 2019(10)
[2]Tm:YAG激光器晶体热效应数值模拟[J]. 姚育成,刘丹琳,黄楚云,徐国旺,王贝. 光子学报. 2016(07)
[3]Tm,Ho声光调Q激光系统理论与实验研究[J]. 乔亮,羊富贵,夏忠朝,武永华,江琳沁. 红外与激光工程. 2015(04)
[4]Tm,Ho双掺调Q激光系统理论与实验研究[J]. 乔亮,羊富贵,武永华,柯友刚,夏忠朝. 物理学报. 2014(21)
[5]脉冲泵浦对准三能级Nd:YAG激光晶体热效应的影响[J]. 亓凌飞,张志龙,胡文,李健. 山东科学. 2014(01)
[6]腔内OPO2μm脉冲激光器[J]. 朱海永,张戈,林燕凤,黄呈辉,魏勇,黄凌雄. 红外与激光工程. 2008(S3)
[7]能量传递上转换对Tm,Ho:YLF激光器阈值的影响[J]. 张新陆,王月珠,鞠有伦. 物理学报. 2005(01)
[8]激光二极管纵向抽运（Tm,Ho）∶YLF激光器的研究[J]. 张新陆,王月珠,姚宝权,董力强. 光学学报. 2004(01)
[9]Tm:YAG激光器及其应用前景[J]. 刘福云,曹余惠. 激光与红外. 1997(02)
博士论文
[1]Tm，Ho激光器及其泵浦8～10μm ZnGeP2光学参量振荡器的研究[D]. 李林军.哈尔滨工业大学 2009
[2]二极管泵浦单掺Tm3+固体激光器研究[D]. 李玉峰.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]主动锁模Tm:LuAG激光器的研究[D]. 蒋硕.哈尔滨工业大学 2018
[2]2μm Tm:YAG主动调Q板条激光器研究[D]. 金琳.江苏师范大学 2017
[3]脉冲LD间歇抽运Tm:YAG 2μm声光调Q激光器[D]. 刘宁.长春理工大学 2017
[4]1.9μm激光器端面泵浦Ho:YAG晶体热效应研究[D]. 李嵩.长春理工大学 2016
[5]高功率Tm:YAP连续激光器的研究[D]. 杨慧.北京交通大学 2015
[6]Tm:YAG全固态激光器的模拟及实验研究[D]. 徐少刚.湖北工业大学 2015
[7]脉冲LD抽运Tm：LuAG声光调Q激光器的研究[D]. 孙晓亮.长春理工大学 2015
[8]LD间歇抽运Tm:YAG脉冲激光器研究[D]. 范二赫.长春理工大学 2014
[9]2μm全固态可调谐激光器理论与实验研究[D]. 孙明.中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所) 2012
[10]二极管端面抽运Tm，Ho：YLF固体激光器热效应的研究[D]. 彭宇锋.哈尔滨工程大学 2011
本文编号：3730354
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及研究的目的和意义
1.2 单掺铥2微米固体激光器研究现状
1.3 论文的主要内容
第2章 LD端面抽运Tm:LuYAG激光器理论分析
2.1 Tm:Lu YAG晶体的物理特性和光谱特性
2.2 LD端面抽运Tm:LuYAG激光器速率方程理论
2.2.1 连续LD端面抽运Tm:LuYAG激光器速率方程建立与求解
2.2.2 连续LD端面抽运Tm:LuYAG声光调Q激光器速率方程建立与求解
2.2.3 脉冲LD端面抽运Tm:LuYAG激光器速率方程建立与求解
2.2.4 脉冲LD端面抽运Tm:LuYAG声光调Q激光器速率方程建立与求解
2.3 本章小结
第3章 LD端面抽运Tm:LuYAG激光器热效应研究
3.1 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器热效应研究
3.1.1 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器热模型建立与求解
3.1.2 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器热焦距理论计算与实验测量
3.2 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器热效应研究
3.2.1 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器热模型建立与求解
3.2.2 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器热焦距理论计算与实验测量
3.3 本章小结
第4章 LD端面抽运Tm:LuYAG激光器谐振腔设计
4.1 连续LD端面抽运Tm:LuYAG激光器谐振腔设计
4.1.1 连续LD端面抽运Tm:LuYAG激光器谐振腔设计
4.1.2 连续LD端面抽运Tm:LuYAG声光调Q激光器谐振腔设计
4.2 脉冲LD端面抽运Tm:LuYAG激光器谐振腔设计
4.2.1 脉冲LD端面抽运Tm:LuYAG激光器谐振腔设计
4.2.2 脉冲LD端面抽运Tm:LuYAG声光调Q激光器谐振腔设计
4.3 本章小结
第5章 LD端面抽运Tm:LuYAG激光器实验研究
5.1 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器实验研究
5.1.1 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器实验装置
5.1.2 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器实验研究
5.1.3 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG声光调Q激光器实验装置
5.1.4 连续LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG声光调Q激光器实验研究
5.2 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器实验研究
5.2.1 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器实验装置
5.2.2 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG激光器实验研究
5.2.3 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG声光调Q激光器实验装置
5.2.4 脉冲LD端面抽运双端键合Tm:LuYAG声光调Q激光器实验研究
5.3 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论及创新点
6.1.1 结论
6.1.2 创新点
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于氧化石墨烯的瓦级调Q锁模Tm:LuAG激光器[J]. 孙锐,陈晨,令维军,张亚妮,康翠萍,许强. 物理学报. 2019(10)
[2]Tm:YAG激光器晶体热效应数值模拟[J]. 姚育成,刘丹琳,黄楚云,徐国旺,王贝. 光子学报. 2016(07)
[3]Tm,Ho声光调Q激光系统理论与实验研究[J]. 乔亮,羊富贵,夏忠朝,武永华,江琳沁. 红外与激光工程. 2015(04)
[4]Tm,Ho双掺调Q激光系统理论与实验研究[J]. 乔亮,羊富贵,武永华,柯友刚,夏忠朝. 物理学报. 2014(21)
[5]脉冲泵浦对准三能级Nd:YAG激光晶体热效应的影响[J]. 亓凌飞,张志龙,胡文,李健. 山东科学. 2014(01)
[6]腔内OPO2μm脉冲激光器[J]. 朱海永,张戈,林燕凤,黄呈辉,魏勇,黄凌雄. 红外与激光工程. 2008(S3)
[7]能量传递上转换对Tm,Ho:YLF激光器阈值的影响[J]. 张新陆,王月珠,鞠有伦. 物理学报. 2005(01)
[8]激光二极管纵向抽运（Tm,Ho）∶YLF激光器的研究[J]. 张新陆,王月珠,姚宝权,董力强. 光学学报. 2004(01)
[9]Tm:YAG激光器及其应用前景[J]. 刘福云,曹余惠. 激光与红外. 1997(02)
博士论文
[1]Tm，Ho激光器及其泵浦8～10μm ZnGeP2光学参量振荡器的研究[D]. 李林军.哈尔滨工业大学 2009
[2]二极管泵浦单掺Tm3+固体激光器研究[D]. 李玉峰.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]主动锁模Tm:LuAG激光器的研究[D]. 蒋硕.哈尔滨工业大学 2018
[2]2μm Tm:YAG主动调Q板条激光器研究[D]. 金琳.江苏师范大学 2017
[3]脉冲LD间歇抽运Tm:YAG 2μm声光调Q激光器[D]. 刘宁.长春理工大学 2017
[4]1.9μm激光器端面泵浦Ho:YAG晶体热效应研究[D]. 李嵩.长春理工大学 2016
[5]高功率Tm:YAP连续激光器的研究[D]. 杨慧.北京交通大学 2015
[6]Tm:YAG全固态激光器的模拟及实验研究[D]. 徐少刚.湖北工业大学 2015
[7]脉冲LD抽运Tm：LuAG声光调Q激光器的研究[D]. 孙晓亮.长春理工大学 2015
[8]LD间歇抽运Tm:YAG脉冲激光器研究[D]. 范二赫.长春理工大学 2014
[9]2μm全固态可调谐激光器理论与实验研究[D]. 孙明.中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所) 2012
[10]二极管端面抽运Tm，Ho：YLF固体激光器热效应的研究[D]. 彭宇锋.哈尔滨工程大学 2011
本文编号：3730354
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