超短脈沖激光器的鎖模研究及諧振腔設(shè)計(jì).pdf

1、隨著時(shí)代的進(jìn)步，超短脈沖技術(shù)的發(fā)展取得了日新月異的變化。而具有優(yōu)質(zhì)激光特性的新激光介質(zhì)和新技術(shù)的產(chǎn)生和出現(xiàn)更是向激光領(lǐng)域注入了全新的活力，帶來了一系列卓有成效的研究成果，為研究和認(rèn)識(shí)自然界提供了嶄新的方法。本文圍繞超短脈沖激光器的鎖模研究及諧振腔設(shè)計(jì)，開展了以下幾方面的工作： (1)發(fā)展了進(jìn)行諧振腔分析、設(shè)計(jì)所必需的工具之——等效透鏡組的概念，并舉例分析其在諧振腔設(shè)計(jì)中的重要應(yīng)用。 (2)對(duì)克爾透鏡自鎖模動(dòng)力敏感腔的敏感

2、特性作出了分析，并且結(jié)合表征動(dòng)力狀態(tài)的雙‘U’型曲線分析了克爾透鏡自鎖模動(dòng)力敏感腔的設(shè)計(jì)和選擇思路；同時(shí)指出，激光介質(zhì)的克爾透鏡效應(yīng)是鎖模運(yùn)行的觸發(fā)因子。 (3)探討了鈦寶石飛秒激光器和Cr4+：YAG被動(dòng)鎖模Nd：YAG脈沖激光器的克爾透鏡鎖模原理及過程，提出了一種新的鎖模機(jī)制——起因于光學(xué)混沌的自脈動(dòng)克爾透鏡開關(guān)放大鎖模，從而將這兩類超短脈沖激光器在鎖模機(jī)制上達(dá)到了統(tǒng)一。(4)通過對(duì)鈦寶石飛秒激光器發(fā)光動(dòng)力學(xué)的研究，指出只有

3、在一定的腔結(jié)構(gòu)配置下，腔內(nèi)擾動(dòng)所致的Kerr透鏡效應(yīng)才會(huì)使得鈦寶石飛秒激光器實(shí)現(xiàn)自鎖模；Kerr透鏡效應(yīng)只是實(shí)現(xiàn)鎖模的必要條件而不是充要條件；通常白克爾透鏡鎖模的說法太簡(jiǎn)單，沒有揭示鎖模過程的物理內(nèi)容，而且容易將Kerr透鏡效應(yīng)當(dāng)成鎖模形成的充要條件。 (5)根據(jù)變換圓圖解原理分析了三種不同類型的自鎖模五鏡腔：等價(jià)近對(duì)稱型、等價(jià)非對(duì)稱型和有效放大鎖模區(qū)型。其中有效放大鎖模區(qū)型諧振腔穩(wěn)定性好、易啟動(dòng)、易準(zhǔn)直、鎖模區(qū)很寬(160mm