激光二極管泵浦Tm-YLF激光器的實驗研究.pdf

1、2 m激光光源以其獨特的性質，受到許多激光器件研究者的關注，在激光測距、激光遙感、激光成像、光電對抗、醫(yī)學診斷和治療、科學儀器、材料處理、光學信號處理、數(shù)據(jù)處理、差分吸收激光雷達的環(huán)境監(jiān)測等領域已顯示出越來越廣泛的應用前景。本文從理論和實驗兩個方面研究從Tm：YLF激光晶體獲得1.91 m激光振蕩的方法。在理論方面，首先介紹了Tm：YLF激光器的動力學過程。給出了準三能級系統(tǒng)的速率方程模型，并對其進行了簡化。在分析機理的過程中，特別討論

2、了上轉換效應和基態(tài)損耗對晶體激光特性的影響。對于連續(xù)激光器，在不考慮上轉換效應時，激光器的輸出特性可以有解析表達式；但在考慮上轉換效應后，激光器的輸出特性沒有解析表達式，只能用數(shù)值方法求解。連續(xù)激光器的輸出與多種因素有關，如溫度、晶體摻雜濃度、晶體長度、輸出耦合鏡透射率、腔內損耗等。本文分別對這些因素的影響進行分析計算，以使激光器的參數(shù)設置達到優(yōu)化。在實驗方面，論文首先從工作物質、泵浦源和激光諧振腔三大方面設計實驗方案。分析比較了各種摻

3、雜基質的特性，考慮了包括晶體的摻雜濃度、晶體尺寸等因素對激光器性能的影響?？紤]到大功率二極管激光器端面泵浦條件下，激光晶體的熱透鏡效應不應被忽略。論文在對熱透鏡效應分析的基礎上，對連續(xù)固體激光器的諧振腔進行了設計，給出了典型腔結構。本文用激光二極管(LD)泵浦Tm：YLF激光晶體，獲得了20W的1.91μm連續(xù)波輸出。并且用Tm：YLF激光器泵浦Ho：YAG晶體，獲得了2.09μm激光輸出。論文最后對論文理論和實驗方面所作的工作進行總結