超短脈沖激光器的鎖模研究及諧振腔設(shè)計.pdf

1、隨著時代的進步，超短脈沖技術(shù)的發(fā)展取得了日新月異的變化。而具有優(yōu)質(zhì)激光特性的新激光介質(zhì)和新技術(shù)的產(chǎn)生和出現(xiàn)更是向激光領(lǐng)域注入了全新的活力，帶來了一系列卓有成效的研究成果，為研究和認識自然界提供了嶄新的方法。本文圍繞超短脈沖激光器的鎖模研究及諧振腔設(shè)計，開展了以下幾方面的工作： (1)發(fā)展了進行諧振腔分析、設(shè)計所必需的工具之——等效透鏡組的概念，并舉例分析其在諧振腔設(shè)計中的重要應用。 (2)對克爾透鏡自鎖模動力敏感腔的敏感

2、特性作出了分析，并且結(jié)合表征動力狀態(tài)的雙‘U’型曲線分析了克爾透鏡自鎖模動力敏感腔的設(shè)計和選擇思路；同時指出，激光介質(zhì)的克爾透鏡效應是鎖模運行的觸發(fā)因子。 (3)探討了鈦寶石飛秒激光器和Cr4+：YAG被動鎖模Nd：YAG脈沖激光器的克爾透鏡鎖模原理及過程，提出了一種新的鎖模機制——起因于光學混沌的自脈動克爾透鏡開關(guān)放大鎖模，從而將這兩類超短脈沖激光器在鎖模機制上達到了統(tǒng)一。(4)通過對鈦寶石飛秒激光器發(fā)光動力學的研究，指出只有

3、在一定的腔結(jié)構(gòu)配置下，腔內(nèi)擾動所致的Kerr透鏡效應才會使得鈦寶石飛秒激光器實現(xiàn)自鎖模；Kerr透鏡效應只是實現(xiàn)鎖模的必要條件而不是充要條件；通常白克爾透鏡鎖模的說法太簡單，沒有揭示鎖模過程的物理內(nèi)容，而且容易將Kerr透鏡效應當成鎖模形成的充要條件。 (5)根據(jù)變換圓圖解原理分析了三種不同類型的自鎖模五鏡腔：等價近對稱型、等價非對稱型和有效放大鎖模區(qū)型。其中有效放大鎖模區(qū)型諧振腔穩(wěn)定性好、易啟動、易準直、鎖模區(qū)很寬(160mm