二極管泵浦Nd：GdVO-,4-雙調(diào)Q激光器的研究.pdf

1、在相同的腔結(jié)構(gòu)情況下,聲光主動(dòng)調(diào)Q激光器可以得到穩(wěn)定的脈沖輸出、高的峰值功率、較寬的脈沖波形;而Cr<'4+>:YAG被動(dòng)調(diào)Q激光器可以得到短的脈沖寬度,但重復(fù)頻率一般不穩(wěn)定,脈沖的峰值功率也較低.單獨(dú)利用聲光器件或Cr<'4+>:YAG飽和吸收體為單調(diào)Q,在諧振腔內(nèi)同時(shí)利用聲光器件和Cr<'4+>:YAG飽和吸收體可實(shí)現(xiàn)雙調(diào)Q激光運(yùn)轉(zhuǎn),可得到波形對(duì)稱,脈寬較窄的脈沖,具有穩(wěn)定的重復(fù)頻率和高的峰值功率.在雙調(diào)Q激光器中,聲光器件用于控制

2、脈沖的重復(fù)頻率,同時(shí)允許激光晶體儲(chǔ)存能量以保證反轉(zhuǎn)粒子數(shù)被完全吸收.利用Cr<'4+>:YAG飽和吸收體的非線性飽和吸收特性,可以改善脈沖波形,得到對(duì)稱的脈沖.本論文我們主要研究了基頻單調(diào)Q、基頻雙調(diào)Q及倍頻雙調(diào)Q激光器的輸出脈沖特性.本論文的主要內(nèi)容有:1.回顧了全固態(tài)脈沖激光器的發(fā)展歷史過(guò)程及現(xiàn)狀;總結(jié)了雙調(diào)Q激光器的優(yōu)點(diǎn):對(duì)調(diào)Q技術(shù)作了比較全面的介紹;簡(jiǎn)述了本論文研究的主要內(nèi)容.2.介紹了Nd:GdVO<,4>晶體、Cr<'4+>

3、:YAG飽和吸收體、聲光調(diào)Q器件的特性,并給出了一些重要的光學(xué)特性參數(shù);給出了聲光調(diào)Q原理及當(dāng)考慮腔內(nèi)光強(qiáng)的高斯分布時(shí),被動(dòng)調(diào)Q的速率方程.對(duì)LD端面泵浦的Nd:GdVO<,4>聲光調(diào)Q與被動(dòng)調(diào)Q 1064 nm激光器進(jìn)行了比較全面的實(shí)驗(yàn)研究,并對(duì)得到的脈沖寬度、平均輸出功率、峰值功率等量進(jìn)行研究,從中得出了一些結(jié)論.3.給出了當(dāng)考慮增益介質(zhì)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度及飽和吸收體的基態(tài)粒子數(shù)密度的空間分布,腔內(nèi)光強(qiáng)的高斯分布,聲光調(diào)Q器件的關(guān)閉時(shí)間

4、時(shí),雙調(diào)Q的速率方程,對(duì)雙調(diào)Q激光器得到的脈沖寬度進(jìn)行了理論分析,并與單純的聲光調(diào)Q和被動(dòng)調(diào)Q得到的脈沖作了比較分析;對(duì)LD端面泵浦聲光、Cr<'4+>:YAG雙調(diào)Q Nd:GdVO<,4>1064 nm激光器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,在注入泵浦功率為7.7 W,聲光重復(fù)頻率為10kHz,輸出鏡透過(guò)率為20﹪,Cr<'4+>:YAG飽和吸收體初始透過(guò)率為70﹪時(shí),得到了最小脈沖寬度為18 ns的激光脈沖輸出.并比較了三種調(diào)Q得到的最窄脈沖波形.4