LD抽運(yùn)高重頻Tm-YAP調(diào)Q激光器的研究.pdf

1、由于單摻Tm固體激光器的激光輸出波長在2μm附近，處于大氣窗口，在激光測(cè)距、光電探測(cè)和環(huán)境檢測(cè)等方面的應(yīng)用前景日益廣泛。尤其 Tm:YAP脈沖激光器是獲得3-5μm、8-12μm光學(xué)參量振蕩(OPO)激光輸出的理想光源。本論文從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面對(duì)LD抽運(yùn)高重頻Tm:YAP調(diào)Q激光器進(jìn)行了研究與探索。
　　在理論方面，首先通過對(duì) Tm:TAP激光器中 Tm的能級(jí)躍遷過程及連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)情況下速率方程模型的分析，進(jìn)而建立了調(diào)Q運(yùn)轉(zhuǎn)下Tm:Y

2、AP激光器速率方程模型，并對(duì)Tm:YAP調(diào)Q激光器輸出能量及脈寬與重頻關(guān)系進(jìn)行了討論。首次通過Comsol軟件對(duì)Tm:YAP晶體的熱效應(yīng)進(jìn)行分析，為高重頻Tm:YAP調(diào)Q激光器的諧振腔設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　　在實(shí)驗(yàn)方面，首先對(duì) LD單端抽運(yùn) Tm:YAP連續(xù)激光器輸出特性進(jìn)行了研究，抽運(yùn)功率為21.15W時(shí)，獲得最大輸出功率6.87W，斜率效率39.4％的激光輸出。在對(duì)于LD單端抽運(yùn)高重頻Tm:YAP調(diào)Q激光器的研究中，著重分析了腔

3、長、輸出鏡曲率及重頻對(duì)激光輸出特性的影響。實(shí)驗(yàn)采用國產(chǎn)與進(jìn)口兩種 Tm:YAP晶體，并對(duì)兩種晶體的輸出特性進(jìn)行了對(duì)比分析。使用國產(chǎn)晶體在重頻1kHz時(shí)獲得了中心波長1988.4nm，最大單脈沖能量3.21mJ，脈寬65.6ns的激光輸出。實(shí)驗(yàn)分別測(cè)量了調(diào)Q后重頻為1kHz、2kHz、5kHz和10kHz時(shí)的激光輸出功率，討論了重頻改變對(duì)Tm:YAP調(diào)Q激光器輸出特性的影響，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。在重頻10kHz，獲得最大輸出