LD諧振泵浦GdVO4拉曼頻移激光器的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、全固態(tài)黃光激光器在醫(yī)療、信息存儲、水下探測等領(lǐng)域具有極高的應(yīng)用價值。然而，目前很難通過固體增益介質(zhì)直接產(chǎn)生此波段的激光。拉曼頻移技術(shù)是豐富和拓展全固態(tài)激光波長的有效手段之一。利用一階斯托克斯效應(yīng)，可將1.06μm的Nd3+激光頻移到1.17μm，再通過倍頻或和頻技術(shù)即可得到560～600nm波段的黃光輸出。因此，對1.17μm全固態(tài)拉曼頻移激光的研究顯得十分重要。本文對基于GdVO4晶體的1.17μm內(nèi)腔式拉曼頻移激光器，進行了系統(tǒng)的優(yōu)

2、化設(shè)計，主要包括以下四個方面的內(nèi)容：
　　首先，a)在不考慮濃度猝滅的條件下，根據(jù)速率方程理論對諧振泵浦理論進行了推導(dǎo)，得到了泵浦閾值及輸出功率表達式，為激光晶體和諧振腔的優(yōu)化打下了基礎(chǔ)；b)在考慮受激拉曼散射項的情況下，對內(nèi)腔式拉曼激光器進行了理論分析，并模擬了損耗比K、歸一化拉曼增益系數(shù)M和基頻光與拉曼光光斑面積比A對拉曼粒子數(shù)的影響。
　　其次，對Nd:KGW晶體的熱效應(yīng)進行了模擬分析。根據(jù)晶體形狀，建立了符合實際的熱

3、模型，并利用MATLAB軟件，基于有限差分法對熱平衡條件下的熱傳導(dǎo)方程進行了求解，模擬了808nm間接泵浦與880nm直接泵浦條件下的溫度場情況，討論了晶體濃度和泵浦光斑半徑對溫度分布的影響，探討了折射率變化和端面相變對晶體熱焦距的影響。
　　再次，對激光器各單元進行了優(yōu)化設(shè)計。a)對Nd:KGW晶體的摻雜濃度和晶體長度進行了優(yōu)化；b)對LD光纖耦合輸出的泵浦光斑半徑進行了優(yōu)化，采用雙平凸透鏡耦合系統(tǒng)，分析了透鏡焦距f1、f2和透