全固態(tài)單頻激光技術(shù)研究.pdf

1、單頻全固態(tài)激光器由于具有輸出線寬窄、頻率穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)緊湊和壽命長等優(yōu)點(diǎn),因此成為了全固態(tài)激光器研究領(lǐng)域的一個(gè)重要研究內(nèi)容。其中,1.06μm單頻激光在科研、軍事、工業(yè)制造和醫(yī)療上均具有廣泛的應(yīng)用前景,從而成為國際上研究的熱點(diǎn);同時(shí),研究1.06μm單頻激光也是研究其他波長單頻激光以及非線性頻率變換產(chǎn)生單頻激光的基礎(chǔ)。在全固態(tài)單頻激光器中,單頻和高功率一直是兩個(gè)重要的研究方向,高功率單頻全固態(tài)激光器在工業(yè)、醫(yī)療、軍事等諸多領(lǐng)域有著非常重

2、要的實(shí)際應(yīng)用,特別是非線性光學(xué)頻率變換技術(shù)對(duì)高功率單頻脈沖激光有著迫切的需求,但是高功率激光輸出和單頻運(yùn)轉(zhuǎn)通常難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)。
　　 本文的第二章介紹了單頻激光器的理論,是本論文的理論基礎(chǔ)。本章分別介紹了激光器的模式理論、速率方程的理論、泵浦光和振蕩光的空間分布以及對(duì)單頻檢測(cè)裝置。模式理論是理解激光特性,進(jìn)行激光腔設(shè)計(jì)和裝調(diào)的基礎(chǔ),是研究和掌握激光基本技術(shù)和應(yīng)用的基礎(chǔ);速率方程表征的是原子的自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收幾率的基本關(guān)

3、系,是進(jìn)行理論計(jì)算的根本;泵浦光與振蕩光的空間分布,對(duì)于基橫模的運(yùn)轉(zhuǎn)是非常必要的;而單頻檢測(cè)裝置的介紹決定著實(shí)驗(yàn)的最終結(jié)果是否可信。四者環(huán)環(huán)相扣,是實(shí)現(xiàn)環(huán)行腔單頻激光器的基本理論基礎(chǔ)。
　　 第三章是本論文實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作。首先對(duì)實(shí)驗(yàn)中需要的一些參數(shù)進(jìn)行了測(cè)量,如熱透鏡焦距、泵浦光斑大小等參數(shù);其次,根據(jù)這些已經(jīng)測(cè)得的參數(shù),對(duì)實(shí)驗(yàn)腔型進(jìn)行了設(shè)計(jì),以及分析了像散對(duì)諧振腔的影響等;最后,利用理論知識(shí),對(duì)激光器的閾值和效率進(jìn)行了估計(jì),基

4、本與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。本章的準(zhǔn)備工作為之后的實(shí)驗(yàn)提供了實(shí)際的指導(dǎo),使得之后的實(shí)驗(yàn)可以靈活的改變參數(shù),從而取得最好的結(jié)果。
　　 第四章是本論文的實(shí)驗(yàn)部分,也是本章的核心部分,分別介紹了12W的Nd:YVO4單頻激光器的實(shí)驗(yàn)研究,脈沖單頻激光器的研究,Nd:GdVO4單頻激光器的研究,以及1319nm激光器的研究和和頻的初步研究。本章在上一章的基礎(chǔ)之上,獲得了斜效率為56％的12W單頻激光輸出,據(jù)我們所知,這個(gè)功率是在國內(nèi)處于領(lǐng)先地