LD泵浦全固態(tài)Yb-YAG陶瓷激光器研究.pdf

1、近紅外波段的激光在科研、工業(yè)加工、軍事以及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有著巨大的應(yīng)用潛力，全固態(tài)激光器更因?yàn)槠淞己玫姆€(wěn)定性、緊湊的結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢(shì)備受人們關(guān)注，一直都是人們探索研究的重點(diǎn)。激光透明陶瓷的誕生，具備著很多晶體卓越的性能，所以陶瓷激光器成為近些年眾多科學(xué)家研究的熱點(diǎn)，為固體激光材料向大尺寸以及多功能發(fā)展開拓了全新的領(lǐng)域?；谝陨系难芯勘尘?，本論文研究了國(guó)產(chǎn)的各種規(guī)格Yb:YAG激光透明陶瓷的激光性質(zhì)，并在本文中做了詳細(xì)的報(bào)道，本論文的工作主要包括

2、以下幾個(gè)方面：
　　一、使用中心波長(zhǎng)在970 nm的LD作為泵浦源，研究了通光截面積為5 mm*5 mm，通光長(zhǎng)度為3 mm和6 mm，Yb3+摻雜濃度為別1 at.％、2 at.％、5 at.％、10 at.％、15 at.％、20 at.％的國(guó)產(chǎn)Yb:YAG透明陶瓷的連續(xù)激光輸出以及波長(zhǎng)連續(xù)調(diào)諧性質(zhì)。利用通光長(zhǎng)度為3 mm、摻雜濃度為15at.％的Yb:YAG透明陶瓷，當(dāng)吸收泵浦功率為6.3 W時(shí)，在透射率為10％的耦合輸出鏡

3、下得到了2.4 W的連續(xù)激光輸出，其斜效率為47％；利用通光長(zhǎng)度為6 mm、摻雜濃度為10 at.％的Yb:YAG透明陶瓷，當(dāng)吸收泵浦功率為6.6 W時(shí)，在透射率為10％的耦合輸出鏡下得到了2 W的連續(xù)激光輸出，其斜效率為41％。然后在諧振腔的輸出端插入三棱鏡實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)連續(xù)調(diào)諧輸出，利用通光長(zhǎng)度為3 mm、摻雜濃度為15 at.％Yb:YAG透明陶瓷，吸收7W的泵浦功率時(shí)，在透射率為0.8％的耦合輸出鏡下波長(zhǎng)連續(xù)調(diào)諧的范圍1017-109

4、6 nm；利用通光長(zhǎng)度為6 mm、摻雜濃度為10 at.％Yb:YAG透明陶瓷，在7 W的泵浦功率時(shí)，在透射率為0.8％的耦合輸出鏡下波長(zhǎng)連續(xù)調(diào)諧的范圍1034-1096 nm。
　　第二、利用LabVIEW軟件編程校正激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）技術(shù)測(cè)量的光譜背景噪聲。在本實(shí)驗(yàn)中利用調(diào)Q脈沖固體激光器，脈寬為10 ns，輸出的中心波長(zhǎng)為1064 nm，可以輸出的最大激光能量為150 mJ，然后對(duì)輸出的1064 nm的脈沖激光經(jīng)過(guò)

5、三倍頻至355 nm，然后聚焦到樣品表面，最后利用光譜儀采集LIBS光譜。但是因?yàn)長(zhǎng)IBS光譜中存在較強(qiáng)連續(xù)背景光，在此工作中，我們根據(jù)LIBS技術(shù)所測(cè)得的光譜數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，先找到所測(cè)得的全光譜范圍內(nèi)的所有極小值，然后利用一個(gè)合適的閾值，去除這些極小值中不合理的極小值，最后利用一項(xiàng)或者多項(xiàng)多項(xiàng)式來(lái)擬合這些剩余的極小點(diǎn)，最后用擬合的曲線近似代替全光譜范圍的連續(xù)背光進(jìn)行光譜校正。之后利用LabVIEW對(duì)此算法進(jìn)行編程，使得該程序可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)估