新型摻Yb激光晶體光譜特性及其鎖模激光器研究.pdf

1、新型新型摻YbYb激光激光晶體晶體光譜特性及其光譜特性及其鎖模激鎖模激光器光器研究研究ResearchesonSpectralacteristicsofNovelYbdopedLaserCrystalModelockedLasers領域：光：光學工程學工程研究生：生：徐文斌徐文斌指導教師：指導教師：柴路柴路教授教授天津大學精密儀器與光電子工程學院天津大學精密儀器與光電子工程學院二零一二零一三年十二月年十二月摘要激光二極管泵浦的固體激光器

2、一直是飛秒脈沖激光研究領域內的非常重要的一個環(huán)節(jié)。由于此類激光器具有結構緊湊、成本較低、光束質量好、效率高等特點而被廣泛應用在多個領域。基于摻雜鐿離子增益介質的固體激光器一直是國內外研究的熱點，目前為止，已有數(shù)十種摻雜鐿離子的晶體實現(xiàn)了連續(xù)或脈沖形式激光運轉。我國在激光增益介質的研究上一直處于領先地位，本文基于兩種國產(chǎn)新型摻鐿離子晶體包括共摻型YbY:CaF2晶體和Yb:CaF2SrF2混晶，系統(tǒng)的研究了它們的激光特性，并且第一次實現(xiàn)了

3、共摻型YbY:CaF2晶體的連續(xù)鎖模運轉。本論文的主要工作概況如下：1.介紹了激光二極管泵浦的固體激光器的發(fā)展歷程，簡要介紹了幾種激光增益介質的優(yōu)缺點；概述了固體激光器中實現(xiàn)鎖模運轉的幾種基本方法，重點介紹了半導體可飽和吸收鏡鎖模機制；簡要介紹了三種固體鎖模激光器常用色散補償元件。2.基于共摻型YbY:CaF2晶體和Yb:CaF2SrF2混晶，利用激光二極管作為泵浦源，實現(xiàn)了它們在平凹腔和折疊腔兩種腔型下的連續(xù)激光輸出運轉，其中共摻型Y

4、bY:CaF2晶體是首次實現(xiàn)連續(xù)激光光輸出。研究了這兩種晶體的吸收光譜、熒光光譜、泵浦光吸收率、激光輸出閾值、斜效率和激光光譜等特性。3.首次利用激光二極管泵浦YbY:CaF2晶體，獲得飛秒級鎖模脈沖輸出。結合半導體可飽和吸收鏡鎖模機制，實驗研究了棱鏡對間距的改變對鎖模脈沖寬度的影響，并在棱鏡對間距為190mm時得到了最窄輸出脈沖寬度為330fs，此時輸出功率224mW，中心波長1049nm，脈沖重復頻率82MHz。關鍵詞關鍵詞：固體激