扭轉(zhuǎn)模選模大頻差雙腔雙頻Nd-YAG激光技術實驗研究.pdf

1、在光波干涉測量、光學傳感、微波光電子和激光雷達等領域，大頻差雙頻激光器都有著十分廣泛的應用。當以雙頻激光器作為絕對距離干涉測量系統(tǒng)的光源時，為了提高測量精度，要求合成波長盡可能小，而合成波長與雙頻激光的頻差成反比，即要求雙頻激光器的頻差要盡可能大。因此，研究大頻差雙頻激光技術具有十分重要的意義。
　　論文首先介紹了LD泵浦Nd∶YAG固體激光器的組成及工作特性和幾種雙頻激光產(chǎn)生方法，分析了扭轉(zhuǎn)模腔的選模原理;在此基礎上，設計了一種

2、基于扭轉(zhuǎn)模選模原理的大頻差可調(diào)諧雙腔雙頻Nd∶YAG激光器研究方案，該方案在Nd∶YAG晶體兩側(cè)各放一個λ/4波片，并保證兩個λ/4波片的快軸（或慢軸）互相垂直，形成扭轉(zhuǎn)模腔結(jié)構(gòu)以消除增益的空間燒孔效應，在駐波激光腔放置一只偏振分光棱鏡，并構(gòu)成直線駐波腔（簡稱直線腔）和直角駐波腔（簡稱直角腔），這兩個駐波腔（即直線腔和直角腔）共用相同的激光介質(zhì)和縱模選擇元件，使1064nm激光p分量和s分量分別在直線腔和直角腔內(nèi)同時以單頻振蕩，從而獲得

3、偏振態(tài)正交的雙頻激光同時振蕩輸出。
　　建立了LD泵浦雙腔雙頻Nd∶YAG激光器實驗系統(tǒng)，對激光器單腔振蕩和雙腔同時振蕩時的功率特性、模譜振蕩特性、頻率和頻差調(diào)諧特性進行了理論分析與實驗研究;通過改變直線腔和直角腔各自的長度調(diào)諧相應諧振腔內(nèi)單頻激光的振蕩頻率，從而調(diào)諧1064nm雙頻激光頻差大小。研究結(jié)果表明:通過微調(diào)直線腔和直角腔的長度，可以使1064nm正交線偏振雙頻激光的頻差在幾GHz到約150GHz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)諧，實驗觀