Bi-GaAs可飽和吸收體全固態(tài)激光器的激光特性研究.pdf

1、激光二極管泵浦的全固態(tài)激光器不僅體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，而且輸出光束質(zhì)量高、效率高、性能穩(wěn)定，因此被廣泛應(yīng)用到軍工業(yè)以及科研等領(lǐng)域。在全固態(tài)激光器諧振腔內(nèi)插入可飽和吸收元件元件，例如Nd∶YAG, GaAs以及其他具有可飽和吸收特性的半導(dǎo)體材料，即可實(shí)現(xiàn)調(diào)Q與鎖模效果?？娠柡臀阵w作為調(diào)Q以及鎖模元件具有結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格低，簡(jiǎn)單易操作等優(yōu)點(diǎn)，這使得可飽和吸收體自誕生以來(lái)一直備受關(guān)注。
　　近年來(lái)砷化鎵可飽和吸收體由于其

2、光學(xué)非線性而被成功應(yīng)用到了多種增益介質(zhì)的全固態(tài)激光器當(dāng)中。其在1064nm波長(zhǎng)處的可飽和吸收普遍認(rèn)為是由于GaAs中的EL2深能級(jí)缺陷造成的，而GaAs的雙光子吸收與自由載流子吸收在脈沖形成過(guò)程中也起到了重要作用。在本文中，為了提高砷化鎵的可飽和吸收特性，我們采用了合金的方式，在GaAs當(dāng)中摻入Bi元素，并對(duì)摻Bi砷化鎵作為可飽和吸收體的全固態(tài)Nd∶GGG激光器進(jìn)行了關(guān)于其輸出特性的實(shí)驗(yàn)研究。論文主要的研究工作如下:
　　在第一章

3、中，簡(jiǎn)要介紹全固態(tài)激光器，調(diào)Q技術(shù)，鎖模技術(shù)，以及調(diào)Q鎖模技術(shù)的發(fā)展情況，并對(duì)調(diào)Q、鎖模技術(shù)原理進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。
　　在第二章中，對(duì)GaAs可飽和吸收體在1064nm波段的調(diào)Q、鎖模原理進(jìn)行討論?？偨Y(jié)了制取摻Bi砷化鎵的三種主要方式，本文采用離子注入方式制取摻Bi砷化鎵，并對(duì)制取的樣品的可飽和吸收特性進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
　　在第三章中，對(duì)使用摻鉍GaAs作為可飽和吸收體調(diào)Q的Nd∶GGG全固態(tài)激光器進(jìn)行了關(guān)于激光輸出特性的研究，

4、并與未摻雜的砷化鎵調(diào)Q的Nd∶GGG全固態(tài)激光器進(jìn)行對(duì)比。使用摻Bi砷化鎵調(diào)Q的激光器的平均輸出功率更高，峰值功率更大，半峰寬度更窄，這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明摻Bi后GaAs可飽和吸收效果更優(yōu)。
　　在第四章中，對(duì)使用摻Bi砷化鎵調(diào)Q鎖模Nd∶GGG全固態(tài)激光器輸出特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，通過(guò)研究實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，激光器輸出的調(diào)Q包絡(luò)穩(wěn)定，并且調(diào)制深度幾乎可以達(dá)到百分之百。因此，我們相信，摻Bi砷化鎵是一種性能良好的可飽和吸收體。