LD抽運(yùn)的雙頻激光放大特性研究.pdf

1、Nd離子激光器是固體激光器家族的典型代表。三價(jià)的Nd離子摻入各種晶體或玻璃基質(zhì)成為這一類(lèi)激光器中的激活介質(zhì)。由于Nd激光器產(chǎn)生的激光波長(zhǎng)在1.05-1.08μm之間，因此適用于產(chǎn)生在大氣中傳播的激光，從而廣泛應(yīng)用于激光通信、毫米波雷達(dá)、激光醫(yī)療等激光應(yīng)用領(lǐng)域。
　　LD抽運(yùn)的雙頻微片激光器具有結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定、頻譜相干性好、輸出頻差大且頻差可調(diào)等一系列優(yōu)點(diǎn)。目前報(bào)道的雙頻微片激光器輸出功率普遍較小，均在毫瓦量級(jí)，無(wú)法勝任如毫米波

2、通信等大功率雙頻激光應(yīng)用場(chǎng)合。為了獲得更高功率的大頻差雙頻激光，本文通過(guò)光放大器對(duì)雙頻小信號(hào)輸出進(jìn)行光學(xué)放大，并分析放大過(guò)程對(duì)雙頻激光功率及頻譜特性的影響，具體內(nèi)容包括：
　　1.對(duì)微片固體激光器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷程進(jìn)行分類(lèi)介紹，通過(guò)Nd:YVO4、Nd:YAG以及其他摻雜離子的微片晶體的激光器應(yīng)用，總結(jié)不同摻雜離子激光器的特點(diǎn)，從而為選用課題適用的晶體提供參考。
　　2.分析對(duì)比不同微片晶體的物理參數(shù)，進(jìn)一步確定課題所需微片晶

3、體材料；分析微片固體激光器四能級(jí)速率方程，為激光器設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)，并分析放大過(guò)程中的噪聲問(wèn)題，為提高光束輸出質(zhì)量做出指導(dǎo)分析。
　　3.增大LD抽運(yùn)電流，可以獲得更高輸出功率的雙頻激光，分析抽運(yùn)電流大小對(duì)雙頻微片激光器輸出功率及頻差的影響，分析其頻譜變化。將小信號(hào)雙頻激光輸入光功率放大器，對(duì)比分析相同抽運(yùn)電流情況下，雙頻小信號(hào)與經(jīng)過(guò)光放大器放大后二者的光功率以及頻譜特性差異。
　　4.分析微片激光器工作過(guò)程中熱效應(yīng)的影響，

4、并對(duì)其熱致腔長(zhǎng)變化以及熱致折變效應(yīng)進(jìn)行理論推導(dǎo)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱致頻譜變化進(jìn)行驗(yàn)證分析，為減小熱效應(yīng)提供理論指導(dǎo)，并提出幾種抑制熱效應(yīng)的方法。
　　實(shí)驗(yàn)獲得了最高光功率為2.36W、頻差為47.7GHz的大功率雙頻激光輸出。隨 LD抽運(yùn)電流的增大，雙頻激光輸出功率逐漸增大，頻差略有減小，且出現(xiàn)明顯的“跳模現(xiàn)象”，中心波長(zhǎng)出現(xiàn)0.1nm的漂移。光功率放大過(guò)程提供了近10倍的功率加成，同時(shí)有效提高了雙頻信號(hào)光的光束質(zhì)量，放大后輸出頻差