LD泵浦kHz電光調(diào)Q激光器的研制及其頻率變換.pdf

1、激光二極管泵浦的高重復(fù)頻率調(diào)Q固體激光器在激光通信、光存儲(chǔ)、打標(biāo)、焊接和測(cè)距雷達(dá)等方面已經(jīng)獲得了廣泛應(yīng)用。通過(guò)非線性頻率變換技術(shù)，比如對(duì)近紅外波進(jìn)行倍頻，產(chǎn)生二次諧波，獲得532nm的激光輸出，可使其在工業(yè)加工等方面獲得更多應(yīng)用。
　　 論文從速率方程出發(fā)，研究了LD泵浦的輸入輸出特性及調(diào)Q工作時(shí)反轉(zhuǎn)粒子數(shù)密度的變化，由此分析激光器設(shè)計(jì)中幾個(gè)因素對(duì)輸出光特性的影響，對(duì)電光調(diào)Q技術(shù)進(jìn)行了深入地探討。最后，對(duì)非線性光學(xué)中二次諧波的產(chǎn)

2、生及相位匹配理論進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，對(duì)各種非線性晶體的基本特性及其優(yōu)缺點(diǎn)做了比較，分析了影響倍頻轉(zhuǎn)換效率的因素及造成倍頻晶體損傷的多種原因。
　　 根據(jù)理論研究，分別進(jìn)行了側(cè)泵Nd：YAG電光調(diào)Q激光器及端泵Nd：YVO4電光調(diào)Q激光器的研制，對(duì)輸出結(jié)果進(jìn)行分析。分析了國(guó)內(nèi)外類似激光器的實(shí)驗(yàn)方案，常用的電光調(diào)Q技術(shù)均要求在諧振腔中插入偏振元件，增加了腔內(nèi)損耗和激光器的腔長(zhǎng)。本次實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)研究了的Nd：YVO4晶體的偏振特性.為獲得效率

3、高、脈寬窄的小型化激光器，選擇LGS晶體作為退壓式調(diào)Q元件，使用LD端面泵浦帶有10°楔角的Nd：YVO4晶體。這種設(shè)計(jì)省去了偏振片，具有簡(jiǎn)化腔內(nèi)元件、縮短腔長(zhǎng)、降低損耗的優(yōu)點(diǎn)，可得到更高效的輸出和更窄的激光脈沖寬度。成功研制完成一臺(tái)高重復(fù)率電光調(diào)Q全固態(tài)激光器，在1kHz重復(fù)率下，獲得平均輸出功率2.2 W，脈沖寬度6.3 ns，光-光轉(zhuǎn)換效率39.2％，峰值功率超過(guò)300 kW的1064nm輸出。在此基礎(chǔ)上，使用高損傷閾值的LBO晶