Tm-YAG激光器主動鎖模技術(shù)的研究.pdf

1、2μm波段激光處于人眼安全范圍，可應(yīng)用在醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、材料加工、通信等方面。超短脈沖由于具有極窄的脈沖寬度、很高的峰值功率，使其在生物組織的微加工、新型光子器件的制作等方面都有重要的應(yīng)用。本論文所研究的激光既具有2μm波段激光的特性，又具有超短脈沖的特性，因此具有十分重要的應(yīng)用價值和研究價值。本論文的主要目的就是運用主動鎖模技術(shù)，獲得Tm:YAG晶體的聲光主動鎖模脈沖。
　　本論文首先分析了Tm:YAG固體激光器的發(fā)展情況以及2

2、μm波段鎖模激光器的發(fā)展情況。同時，分析了Tm:YAG晶體的一些特性，包括光學和光譜特性、物理和化學特性，根據(jù)其吸收譜，確定實驗所用的泵浦源為785nm的半導體激光器。根據(jù)Tm3+的能級結(jié)構(gòu)，獲得Tm:YAG固體激光器的速率方程，并根據(jù)所得出的速率方程理論，對Tm:YAG激光器的閾值進行了分析。同時，對Tm:YAG晶體進行了熱場理論分析，并通過搭建簡單的諧振腔，對晶體熱焦距進行了測量，另一方面，運用“光束質(zhì)量反推法”，對測量結(jié)果進行了驗

3、證。
　　其次，分析了鎖模的基本原理，并對主動鎖模原理進行了著重分析，包括對鎖模過程的時域和頻域的分析，相位調(diào)制原理和振幅調(diào)制原理的分析，以及主動鎖模激光器的脈寬分析。并分析了鎖模諧振腔的設(shè)計原理，通過對諧振腔參數(shù)的分析，得出各個參數(shù)的理論數(shù)值。從而確定實驗所需的諧振腔的具體結(jié)構(gòu)。
　　最后，根據(jù)設(shè)計好的諧振腔結(jié)構(gòu)，搭建完整的實驗裝置，對弛豫振蕩現(xiàn)象進行了驗證與測量。通過諧振腔的調(diào)節(jié)，以及對鎖模驅(qū)動器的調(diào)試，實現(xiàn)腔長與載波頻