1123nm陶瓷Nd-YAG固體激光器的實(shí)驗(yàn)與理論研究.pdf

1、全固態(tài)激光器(DPSSL,Diode Pumped solid state Laser)是指以半導(dǎo)體激光器(Laser Diode)作為泵浦源的固體激光器。全固態(tài)激光器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小,轉(zhuǎn)換效率高,可靠性高、壽命長(zhǎng),輸出光束質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn),還可與非線性光學(xué)變頻技術(shù)相結(jié)合,所以自全固態(tài)激光器出現(xiàn)后,全固態(tài)激光器的研究就成為熱點(diǎn)。目前,全固態(tài)激光器廣泛應(yīng)用于光存儲(chǔ)、光顯示、光互聯(lián)、空間通訊、光信息處理、激光加工、激光醫(yī)療和軍事等重要領(lǐng)域,

2、是目前最具潛力的新一代激光源之一,成為激光技術(shù)的主要研究和發(fā)展方向。
　　 由于陶瓷制備周期短,可高濃度摻雜,可制備成大尺寸,因而陶瓷材料在固體激光領(lǐng)域材料備受關(guān)注。而Nd:YAG陶瓷因具有高增益、低閾值、熱性能和機(jī)械性能優(yōu)良的特性,成為在固體激光領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的陶瓷材料。
　　 近年來(lái),已經(jīng)報(bào)道的Nd:YAG陶瓷激光器運(yùn)轉(zhuǎn)在1064 nm,946 nm和1318 nm波段。1123 nm波段的激光可以用作摻銩光纖激光器

3、的泵浦源,通過(guò)上轉(zhuǎn)換產(chǎn)生藍(lán)光。此外,1123 nm可經(jīng)倍頻晶體倍頻得到561 nm的黃光,黃光在醫(yī)學(xué)、生物熒光實(shí)驗(yàn)研究和全息照相存儲(chǔ)等領(lǐng)域有重要用途。因此,1123 nm波段的激光器受到研究者的廣泛關(guān)注。
　　 本論文以Nd:YAG陶瓷作為激光增益介質(zhì),進(jìn)行了1123 nm連續(xù)、主動(dòng)調(diào)Q和被動(dòng)調(diào)Q的實(shí)驗(yàn)研究,并對(duì)主動(dòng)調(diào)Q和被動(dòng)調(diào)Q激光器進(jìn)行了理論研究。本論文的具體內(nèi)容有:
　　 1.采用LD端面泵浦方式,在不同輸出鏡透過(guò)

4、率情況下,進(jìn)行了1123 nm連續(xù)Nd:YAG陶瓷激光器的實(shí)驗(yàn)研究。在不同諧振腔長(zhǎng)度下,進(jìn)行了1123 nm連續(xù)Nd:YAG陶瓷激光器的實(shí)驗(yàn)研究。
　　 2.首次在LD端面泵浦方式下,采用聲光調(diào)Q,進(jìn)行了輸出波長(zhǎng)為1123 nm的主動(dòng)調(diào)Q Nd:YAG陶瓷激光器的實(shí)驗(yàn)研究。在泵浦功率為17.1 W,脈沖重復(fù)率為20 kHz時(shí),得到5.84 W的調(diào)Q輸出功率。
　　 3.首次得到采用LD泵浦方式的1123 nm被動(dòng)調(diào)Q N

5、d:YAG陶瓷激光器。實(shí)驗(yàn)中采用初始透過(guò)率為94％的Cr:YAG作為被動(dòng)飽和吸收體。
　　 4.在考慮腔內(nèi)激光和反轉(zhuǎn)粒子數(shù)空間分布的情況下,對(duì)四能級(jí)主動(dòng)調(diào)Q進(jìn)行了理論分析,并以實(shí)驗(yàn)的1123 nm主動(dòng)調(diào)Q Nd:YAG陶瓷激光器為例進(jìn)行了理論計(jì)算。將理論結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果做了對(duì)比。
　　 5.在考慮腔內(nèi)激光和反轉(zhuǎn)粒子數(shù)空間分布的情況下,對(duì)四能級(jí)被動(dòng)調(diào)Q進(jìn)行了理論分析,并以實(shí)驗(yàn)的1123 nm被動(dòng)調(diào)Q Nd:YAG陶瓷激光器為