Tm：LuAG激光器注入鎖頻技術(shù)的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,全球環(huán)境的惡化,需要更加精確的大氣風(fēng)場(chǎng)和二氧化碳濃度變化的數(shù)據(jù)。相干多普勒激光雷達(dá)和差分吸收激光雷達(dá)是精確地測(cè)量大氣風(fēng)場(chǎng)和二氧化碳濃度的有效工具。相干多普勒激光雷達(dá)和差分吸收激光雷達(dá)對(duì)光源具有很高的要求。其激光光源需要是單縱模、窄線(xiàn)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(duì)人眼安全,大氣透過(guò)率高。注入鎖頻技術(shù),就是把單縱模、窄線(xiàn)寬、功率低的激光器輸出的激光作為種子光,注入到另一個(gè)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(xiàn)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(jí)結(jié)構(gòu)。本文選擇了運(yùn)用雙F-P標(biāo)準(zhǔn)具法來(lái)獲得Tm:LuAG單縱模激光器。首先對(duì)雙F-P選單縱模的方法進(jìn)行了理論分析,并建立了數(shù)學(xué)模型,計(jì)算出F-P插入角度。實(shí)驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)具法實(shí)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(jì)了Tm:LuAG從激光器的腔形結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了從激光器激光輸出的研究。首先運(yùn)用ABCD矩陣的方面設(shè)計(jì)了從激光器的環(huán)形腔結(jié)構(gòu),測(cè)量晶體的熱焦距。然后試驗(yàn)研究了不同透過(guò)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(duì)不同調(diào)Q重頻下的脈沖輸出特性進(jìn)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(duì)注入鎖頻信號(hào)提取的影響。探討了不同