二極管泵浦Nd：GdVO-,4-雙調Q激光器的研究.pdf

1、在相同的腔結構情況下,聲光主動調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被動調Q激光器可以得到短的脈沖寬度,但重復頻率一般不穩(wěn)定,脈沖的峰值功率也較低.單獨利用聲光器件或Cr<'4+>:YAG飽和吸收體為單調Q,在諧振腔內同時利用聲光器件和Cr<'4+>:YAG飽和吸收體可實現雙調Q激光運轉,可得到波形對稱,脈寬較窄的脈沖,具有穩(wěn)定的重復頻率和高的峰值功率.在雙調Q激光器中,聲光器件用于控制

2、脈沖的重復頻率,同時允許激光晶體儲存能量以保證反轉粒子數被完全吸收.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,得到對稱的脈沖.本論文我們主要研究了基頻單調Q、基頻雙調Q及倍頻雙調Q激光器的輸出脈沖特性.本論文的主要內容有:1.回顧了全固態(tài)脈沖激光器的發(fā)展歷史過程及現狀;總結了雙調Q激光器的優(yōu)點:對調Q技術作了比較全面的介紹;簡述了本論文研究的主要內容.2.介紹了Nd:GdVO<,4>晶體、Cr<'4+>

3、:YAG飽和吸收體、聲光調Q器件的特性,并給出了一些重要的光學特性參數;給出了聲光調Q原理及當考慮腔內光強的高斯分布時,被動調Q的速率方程.對LD端面泵浦的Nd:GdVO<,4>聲光調Q與被動調Q 1064 nm激光器進行了比較全面的實驗研究,并對得到的脈沖寬度、平均輸出功率、峰值功率等量進行研究,從中得出了一些結論.3.給出了當考慮增益介質反轉粒子數密度及飽和吸收體的基態(tài)粒子數密度的空間分布,腔內光強的高斯分布,聲光調Q器件的關閉時間

4、時,雙調Q的速率方程,對雙調Q激光器得到的脈沖寬度進行了理論分析,并與單純的聲光調Q和被動調Q得到的脈沖作了比較分析;對LD端面泵浦聲光、Cr<'4+>:YAG雙調Q Nd:GdVO<,4>1064 nm激光器進行了實驗研究,在注入泵浦功率為7.7 W,聲光重復頻率為10kHz,輸出鏡透過率為20﹪,Cr<'4+>:YAG飽和吸收體初始透過率為70﹪時,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Q得到的最窄脈沖波形.4