全固态可调谐脉冲钛宝石激光系统研究

发布时间：2017-05-05 13:09

  本文关键词：全固态可调谐脉冲钛宝石激光系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着20世纪激光器的问世，它对人类的生活产生了广泛的影响，激光器广泛应用于科学技术研究的各个前沿领域，而全固态可调谐脉冲钛宝石激光器，因为其具有较宽的调谐范围，在生物医学成像、诊断等领域有着广泛的应用价值。 本文的主要研究内容包括：（1）系统的描述了全固态可调谐脉冲钛宝石激光器的基本组成部分，根据整个系统性能对各个组成部分的要求，选择了合适的泵浦源结构、泵浦方式和谐振腔结构，并对其进行详细说明，为今后对全固态可调谐脉冲钛宝石激光器系统的研究提供了理论基础；（2）详细的列举了各个组成部分的光路图纸和机械图纸，并且根据光路图纸和系统需求，选择和列举了关键元器件，并且详细记录了系统的调试过程，为今后科研工作者研究和调试全固态可调谐脉冲钛宝石激光器系统系统提供了参考依据；（3）对全固态可调谐脉冲钛宝石激光器的稳定性进行研究，分别确定了影响该系统稳定性的几个因素，如泵浦源45°反射镜镜片损坏、宽带反射镜镜片损坏等问题，并分析和确定了解决问题的方案，从而提高了全固态脉冲钛宝石激光器系统的稳定性和可靠性。（4）对该全固态可调谐脉冲钛宝石激光器系统的实验结果进行了分析，通过调节后反射镜的反射角度，实现了全固态可调谐脉冲钛宝石激光器的调谐输出；通过调节泵浦光的能量，研究了泵浦光能量和全固态可调谐脉冲钛宝石激光器输出能量之间的关系，为今后该领域工作提供了有价值的参考和依据。 通过本文的分析和研究，，研制出一台宽调谐、高功率、性能稳定的全固态可调谐脉冲钛宝石激光器。该激光器使用带有水冷系统的Nd:YAG调Q脉冲激光器泵浦钛宝石晶体，产生的振荡级激光经过两级放大系统后输出，在振荡级和放大级泵浦光总能量为293mJ、泵浦光频率为1HZ时,放大级输出端获得66mJ（脉冲能量）、740nm（中心波长）、1HZ（脉冲频率）、2ns（脉冲宽度）的输出激光。
【关键词】：全固态 可调谐 Nd:YAG 脉冲 钛宝石激光器
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN248;R312
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 图录10-12
• 表录12-13
• 第一章 绪论13-17
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 国内外研究现状14-15
• 1.3 课题选题意义和依据15-16
• 1.4 本文研究内容16
• 1.5 本章小结16-17
• 第二章 钛宝石激光器系统设计与说明17-34
• 2.1 钛宝石激光器的基本结构与理论17-28
• 2.1.1 激光器的基本结构和类别17-18
• 2.1.2 钛宝石晶体的物理化学性质18-24
• 2.1.3 Nd:YAG 激光器特性24-27
• 2.1.4 谐振腔结构27-28
• 2.2 钛宝石激光系统设计目标28-29
• 2.3 钛宝石激光系统设计思路29-30
• 2.3.1 泵浦源系统设计29-30
• 2.3.2 振荡级系统设计30
• 2.3.3 放大级系统设计30
• 2.4 钛宝石激光系统光路图与装置说明30-32
• 2.4.1 泵浦源光路图与装置说明30-31
• 2.4.2 振荡级光路图与装置说明31-32
• 2.4.3 放大级光路图与装置说明32
• 2.5 本章小结32-34
• 第三章 钛宝石激光器系统装置与调试34-60
• 3.1 钛宝石激光器系统机械结构设计34-40
• 3.1.1 泵浦源机械结构设计34-36
• 3.1.2 泵浦源控制模块和水冷系统机械结构设计36-38
• 3.1.3 振荡级和放大级机械结构设计38-40
• 3.2 系统实物图40-43
• 3.3 光路调试43-51
• 3.3.1 泵浦源调试方法43-45
• 3.3.2 振荡级调试方法45-49
• 3.3.3 放大级调试方法49-51
• 3.4 影响系统稳定性的因素和提高系统稳定性的方案51-59
• 3.4.1 泵浦源系统镜片损坏问题51-55
• 3.4.2 泵浦源 Nd:YAG 晶体损坏55-56
• 3.4.3 泵浦光能量转化效率较低问题56-57
• 3.4.4 后反射镜旋转平台稳定性问题57-58
• 3.4.5 高反射镜支架稳定性问题58-59
• 3.5 本章小结59-60
• 第四章 钛宝石激光器系统性能测试评估60-65
• 4.1 实验测试环境和器材60-62
• 4.2 实验测试结果和分析62-64
• 4.3 本章小结64-65
• 第五章 总结与展望65-67
• 5.1 全文总结65
• 5.2 研究展望65-67
• 参考文献67-70
• 致谢70-71
• 攻读学位期间发表的学术论文目录71-73

【参考文献】

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本文编号：346403