脈沖式被動鎖模Nd-YAG激光器和自鎖模Cr-LiSAF激光器的理論和實驗研究.pdf

1、該文對脈沖式被動鎖模Nd:YAG激光器和自鎖模摻鉻氟化鋰鍶鋁激光器進(jìn)行了理論和實 驗研究,論文工作的主要內(nèi)容有:(1)設(shè)計由抗共振環(huán)和凸面反射鏡組成的對撞脈沖鎖模(CPM)非穩(wěn)腔Nd:YAG激光器.利用幾何光學(xué)方法分析腔內(nèi)球面波的特點,從提高輸出能量和微擾穩(wěn)定性、壓縮脈寬的角度出了,選擇了較佳的幾何參量因子.(2)研究輸出耦合方式對CPM非穩(wěn)腔Nd:YAG激光器輸出光束空間質(zhì)量的影響,采用從腔內(nèi)反射輸出和插入自濾波小孔,大大改善了光束的

2、空間質(zhì)量.(3)在理論和實驗上研究可飽和吸收染料溶液的濃度對激光器輸出 能量、脈沖寬度、鎖模幾率、穩(wěn)定性、序列中的脈沖個數(shù)的影響.在較佳運轉(zhuǎn)條件下,獲得脈寬8ps、能量90mJ、光束發(fā)散角接近于2倍衍射極限的單脈沖序列.(4)提出可以利用摻鉻 釔鋁石榴石晶體對脈沖式Nd:YAG激光器實同被動鎖模運轉(zhuǎn),得到脈寬190ps、能量22mJ的脈 沖序列;分析Nd:YAG晶體的克爾自聚焦效應(yīng)在加Cr<'4+>:YAG速被動鎖模進(jìn)程中的作用.(6)

3、在考慮摻鉻氟化鋰鍶鋁激光上能級的激發(fā)態(tài)吸收、上轉(zhuǎn)換過程以及熒光熱瘁滅效應(yīng)這些因素的情況下,求出摻鉻氟化鋰鍶鋁激光器小信號增益隨泵浦功率的變化.(7)分析三鏡腔的特 性,利用G參數(shù)表示法和克爾矩陣求出自鎖模運轉(zhuǎn)時腔內(nèi)激光振蕩模式、腔內(nèi)不同位置及晶 體內(nèi)部的光束半徑、折疊鏡和晶體中間的克爾強(qiáng)度,從而優(yōu)化了腔結(jié)構(gòu)參數(shù).(8)在國內(nèi)首 次采用三鏡腔結(jié)構(gòu)實現(xiàn)在低功率泵浦下,在腔內(nèi)不加任何啟動元件和不插入光闌,摻鉻氟化鋰鍶鋁激光器的自鎖模運轉(zhuǎn),獲得