LD泵浦的板條狀Tm-YLF晶體激光特性的實驗研究.pdf

1、2μm激光對人眼的損傷閾值高、大氣穿透力強，被廣泛應用在醫(yī)學、光電對抗以及科研等領域。Tm:YLF晶體具有較長的上能級壽命，為自然雙折射晶體，輸出激光為線偏振光，并且其發(fā)射波長1.91μm處于Ho:YAG晶體的吸收峰處，因此Tm:YLF激光器可作為Ho:YAG激光器優(yōu)良的泵浦源。本文的目的是利用LD泵浦板條狀Tm:YLF晶體以獲得高功率、高光束質量的1.91μm激光輸出，為獲得2μm激光和3-5μm激光提供泵浦源。
　　首先介紹了

2、Tm:YLF激光晶體的物理特性和光譜特性，根據Tm3+的能級躍遷，建立了單摻Tm3+的準三能級速率方程理論，數值模擬了上轉換損耗系數、晶體的摻雜濃度、長度、輸出鏡透過率以及泵浦光斑大小等參數對激光輸出功率的影響；以熱傳導方程為基礎，建立了雙端泵浦的板條晶體的熱分析模型，理論計算了板條晶體內的溫度分布和應力分布，并用MATLAB數值模擬晶體內的溫度分布，同時模擬了晶體受熱的形變和應力分布。
　　基于以上理論的計算，進行了LD雙端泵浦

3、的板條狀Tm:YLF激光器的實驗研究。以中心波長為792nm的光纖耦合輸出半導體激光器作為泵浦源，采用平凹腔結構，為了對輸出激光波長進行控制，以體光柵（VBG）作為激光器的全反鏡，并在諧振腔內插入F-P標準具。詳細研究了不同摻雜濃度、不同長度晶體的輸出特性，通過實驗對比分析了晶體參數、輸出鏡曲率和透過率以及泵浦光斑等對輸出功率的影響，同時研究了晶體的切割軸向、LD尾纖芯徑以及輸出鏡曲率對光束質量的影響，最終利用400μm芯徑的LD泵浦1