利用光電反饋系統(tǒng)展寬Q開關紅寶石激光脈沖的研究.pdf

1、近些年來涌現(xiàn)出各種激光器，在各種應用方面均有著令人鼓舞的前景，如紅寶石激光器、紫翠寶石激光器、半導體激光器和Nd:YAG激光器等。但隨著應用領域的擴大，激光技術的不斷發(fā)展，激光脈沖展寬技術也在發(fā)展。本文主要研究調(diào)Q激光脈沖展寬技術，而不同于飛秒激光展寬器。用光電反饋的方法來實現(xiàn)激光脈沖的方法已多有研究，但是用于降低調(diào)Q激光脈沖峰值功率的光電反饋系統(tǒng)的研究并不多。且這些研究中所用的技術大多數(shù)是基于復雜的反饋電路和昂貴的光電探測裝置。將激光

2、脈沖展寬主要有兩方面作用：一是為了可以在光纖中傳輸時調(diào)Q脈沖具有的高峰值功率不會損壞光纖內(nèi)表面；二是為了降低10-9s量級激光脈沖的峰值功率，這樣在高頻輸出就不易損壞激光腔內(nèi)光學元件。本文在醫(yī)用紅寶石激光器上進行調(diào)Q激光脈沖展寬的實驗研究，設計了一種新型的光電負反饋系統(tǒng)。 本文重點做了如下工作： 1.用龍格-庫塔法計算結合了反饋電路的二能級激光速率方程，得出激光脈沖展寬所需條件。 2.激光腔設計采用雙KD*P晶體

3、，單晶體產(chǎn)生π/2相位差電壓在2500v以上，設計的光電負反饋電路將難以實現(xiàn)。所以，采用雙晶體光路串聯(lián)結構，經(jīng)兩晶體后產(chǎn)生π/2相位差電壓在1kv左右，反饋控制電壓將大幅度下降。 3.用探測激光棒自發(fā)輻射熒光的方法模擬激光腔內(nèi)反轉粒子數(shù)的變化情況，目的是在腔內(nèi)反轉粒子數(shù)積累到最大時輸出激光。為了可以使激光輸出相對更加穩(wěn)定。 4.設計新型光電負反饋電路，通過將反饋的激光光信號轉換成電壓信號來實時控制電光晶體上的電壓，從而控