Tm：LuAG激光器注入鎖頻技術(shù)的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展,全球環(huán)境的惡化,需要更加精確的大氣風場和二氧化碳濃度變化的數(shù)據(jù)。相干多普勒激光雷達和差分吸收激光雷達是精確地測量大氣風場和二氧化碳濃度的有效工具。相干多普勒激光雷達和差分吸收激光雷達對光源具有很高的要求。其激光光源需要是單縱模、窄線寬和高能量的激光器。而2μm注入鎖頻激光器不僅具有這些特性,且對人眼安全,大氣透過率高。注入鎖頻技術(shù),就是把單縱模、窄線寬、功率低的激光器輸出的激光作為種子光,注入到另一個高能量振蕩器中,這樣

2、可以控制高能量激光器發(fā)射窄線寬、單縱模、高能量激光。注入鎖頻技術(shù)又分為直腔注入法和環(huán)形腔注入法。注入鎖頻激光器包括主激光器和從激光器兩部分。
　　主激光器方面,分析了Tm:LuAG晶體的物理特性、吸收和發(fā)射光譜以及Tm3+的能級結(jié)構(gòu)。本文選擇了運用雙F-P標準具法來獲得Tm:LuAG單縱模激光器。首先對雙F-P選單縱模的方法進行了理論分析,并建立了數(shù)學(xué)模型,計算出F-P插入角度。實驗中,研究了兩種不同規(guī)格和摻雜濃度的Tm:LuAG

3、激光器,分別利用雙F-P標準具法實現(xiàn)了這兩種主激光器的單縱模輸出。
　　從激光器方面,設(shè)計了Tm:LuAG從激光器的腔形結(jié)構(gòu)并進行了從激光器激光輸出的研究。首先運用ABCD矩陣的方面設(shè)計了從激光器的環(huán)形腔結(jié)構(gòu),測量晶體的熱焦距。然后試驗研究了不同透過率的輸出鏡以及不同泵浦方式的從激光器的輸出特性。并對不同調(diào)Q重頻下的脈沖輸出特性進行了探討。
　　鎖頻激光器方面,分析了主、從激光器的模式匹配對注入鎖頻信號提取的影響。探討了不同