準連續(xù)激光二極管泵浦Yb-YAG-Cr4+-YAG被動調(diào)Q微片激光器研究.pdf

1、稀薄燃燒是一種先進的內(nèi)燃機燃燒技術，采用稀薄燃燒技術可以提高能源的燃燒效率，減少有害氣體的排放，對于環(huán)境保護和能源的有效利用起著至關重要的作用。稀薄燃燒催發(fā)了內(nèi)燃機激光點火技術的應用。能輸出短脈寬、高峰值功率激光的被動調(diào)Q固體激光器近年來在內(nèi)燃機激光點火技術領域取得了巨大進展。本文首先從課題的研究背景進行了介紹，并從基本原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)兩方面對內(nèi)燃機激光點火技術進行了概述，還對基于摻釹離子(Nd3+)或鐿離子(Yb3+)激光材料和Cr4+

2、∶YAG晶體的固體激光器在內(nèi)燃機激光點火方面取得的研究進展進行了介紹。然后闡述了試驗中選取Yb∶YAG晶體作為增益介質(zhì)與Cr4+∶YAG晶體作為可飽和吸收體的光學特性和優(yōu)勢，以及選取準連續(xù)激光二極管作為泵浦源的優(yōu)勢。最后，基于準連續(xù)激光二極管，在室溫下對Yb∶YAG/Cr4+∶YAG被動調(diào)Q微片激光器進行了實驗研究。
　　用940 nm準連續(xù)激光二極管作為泵浦源，Yb3+摻雜濃度為10％、厚度為1.2mm的Yb∶YAG晶體作為增益

3、介質(zhì)，分別用初始透過率為95％、厚度為1.5mm和初始透過率為90％、厚度為0.5 mm的Cr4+∶YAG晶體作為被動調(diào)Q元件，系統(tǒng)研究了泵浦光強度、泵浦光脈寬、泵浦光重復頻率、輸出耦合鏡的反射率以及可飽和吸收體的初始透過率和厚度對Yb∶YAG/Cr4+∶YAG被動調(diào)Q微片激光器輸出激光性能的影響，獲得了高性能的激光輸出。在泵浦光峰值功率為12.3 W、脈寬為1.0 ms、重復頻率為2 Hz的泵浦條件下，采用反射率為50％的輸出耦合鏡，