腔內(nèi)泵浦準(zhǔn)三能級(jí)和頻藍(lán)光激光器的研究.pdf

1、藍(lán)光激光具有廣泛的應(yīng)用前景，但目前已實(shí)現(xiàn)的在藍(lán)光波段的激光輻射非常有限，且傳統(tǒng)的獲得藍(lán)光的方法都有其不足之處。另外，通過(guò)和頻方式產(chǎn)生藍(lán)光的技術(shù)尚不成熟，且成本相對(duì)較高，故在激光市場(chǎng)上幾乎沒有這方面的產(chǎn)品。針對(duì)和頻藍(lán)光領(lǐng)域所面臨的技術(shù)難題，本課題新穎地提出一種簡(jiǎn)單、高效的藍(lán)激光運(yùn)轉(zhuǎn)方法，即利用LD泵浦914nm Nd:YVO4準(zhǔn)三能級(jí)激光，腔內(nèi)泵浦Yb:YAG實(shí)現(xiàn)1030nm激光振蕩，進(jìn)而用BiBO對(duì)914和1030nm激光進(jìn)行和頻實(shí)現(xiàn)4

2、84nm藍(lán)光輸出。
　　論文首先從耦合波方程組出發(fā)，討論了非線性和頻過(guò)程的小信號(hào)增益與大信號(hào)增益的理論；在準(zhǔn)三能級(jí)速率方程的基礎(chǔ)上結(jié)合非線性和頻理論，推導(dǎo)出腔內(nèi)泵浦和頻激光器的速率方程，進(jìn)而建立了相關(guān)理論模型；根據(jù)準(zhǔn)三能級(jí)速率方程，求解出了激光晶體準(zhǔn)三能級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的閾值功率表達(dá)式。
　　其次，介紹了光學(xué)諧振腔、激光晶體以及非線性和頻晶體。根據(jù)不同諧振腔的特點(diǎn)，本課題選擇了Z型諧振腔，并對(duì)該類諧振腔的優(yōu)點(diǎn)和穩(wěn)定特性進(jìn)行了分析；另

3、一方面，介紹了Nd:YVO4和Yb:YAG晶體的物理與化學(xué)性質(zhì)以及吸收和熒光光譜等參數(shù)；此外，還討論了 BIBO晶體的光學(xué)特性，并通過(guò)數(shù)值計(jì)算，給出了914nm與1030nm和頻時(shí)的相位匹配角，即BIBO晶體的切割角。
　　最后，通過(guò)計(jì)算給出了含多元件諧振腔的最優(yōu)光束大小、各腔鏡的曲率半徑及諧振腔腔長(zhǎng)等參數(shù)，并從實(shí)驗(yàn)上利用808nm LD作為泵浦源，分別采用線性直腔和Z型腔，實(shí)現(xiàn)了914nm基頻光的有效振蕩。此外，還對(duì)另一基頻光（