脈沖可調諧摻鈦藍寶石激光器的研究.pdf

1、摻鈦藍寶石激光器是迄今為止輸出光譜在近紅外波段調諧范圍最寬的固體激光器之一，若輔之以非線性光學頻率變換技術，制成準相位匹配光學參量振蕩器，通過調整相關參數(shù)，可以得到高輸出功率、高效率、可調諧波長范圍大、壽命長、結構緊湊而體積小的紅外可調諧光源，滿足光通訊、紅外對抗、環(huán)境監(jiān)測、及光譜學研究等諸多領域的應用需求。
　　本文介紹了脈沖可調諧摻鈦藍寶石激光器的發(fā)展狀況和應用前景，由此提出了本研究的意義。介紹了摻鈦藍寶石晶體物理、化學和光譜

2、特性，并討論了其物質構成和能級結構。
　　以四能級系統(tǒng)為理論模型對脈沖可調諧摻鈦藍寶石激光系統(tǒng)建立了速率方程。對其進行了數(shù)值模擬，給出了計算結果，并對系統(tǒng)中的幾個主要參數(shù)進行了優(yōu)化。對調諧元雙折射濾光片進行了設計，采用厚度比為1:2:10的三片組合型雙折射濾光片，最薄晶片厚度10.45dmm=，光軸與濾光片法線方向呈90度角，以使系統(tǒng)的輸出參數(shù)達到預期的要求。
　　利用Nd：YAG的倍頻輸出532nm作為泵浦光源，對采用平—

3、平腔型的摻鈦藍寶石激光器進行縱向泵浦，在輸出鏡透過率為45％，最大泵浦能量為470mJ的條件下，獲得了調諧范圍為761～843nm，最大單脈沖能量為95mJ，線寬為1nm，獲得最大斜率效率為18.3％，最大絕對效率為32.1％的激光輸出。
　　我們還發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有泵浦條件下，當泵浦能量達到最大值時，激光輸出并未出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，且并未達到鈦寶石晶體的能量破壞閾值，因此我們認為進一步加大泵浦能量，并改善冷卻系統(tǒng)可進一步提高輸出激光能量和泵浦