新型摻Y(jié)b激光晶體光譜特性及其鎖模激光器研究.pdf

1、新型新型摻Y(jié)bYb激光激光晶體晶體光譜特性及其光譜特性及其鎖模激鎖模激光器光器研究研究ResearchesonSpectralacteristicsofNovelYbdopedLaserCrystalModelockedLasers領(lǐng)域：光：光學(xué)工程學(xué)工程研究生：生：徐文斌徐文斌指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：柴路柴路教授教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院二零一二零一三年十二月年十二月摘要激光二極管泵浦的固體激光器

2、一直是飛秒脈沖激光研究領(lǐng)域內(nèi)的非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。由于此類激光器具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本較低、光束質(zhì)量好、效率高等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域?；趽诫s鐿離子增益介質(zhì)的固體激光器一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，目前為止，已有數(shù)十種摻雜鐿離子的晶體實(shí)現(xiàn)了連續(xù)或脈沖形式激光運(yùn)轉(zhuǎn)。我國(guó)在激光增益介質(zhì)的研究上一直處于領(lǐng)先地位，本文基于兩種國(guó)產(chǎn)新型摻鐿離子晶體包括共摻型YbY:CaF2晶體和Yb:CaF2SrF2混晶，系統(tǒng)的研究了它們的激光特性，并且第一次實(shí)現(xiàn)了

3、共摻型YbY:CaF2晶體的連續(xù)鎖模運(yùn)轉(zhuǎn)。本論文的主要工作概況如下：1.介紹了激光二極管泵浦的固體激光器的發(fā)展歷程，簡(jiǎn)要介紹了幾種激光增益介質(zhì)的優(yōu)缺點(diǎn)；概述了固體激光器中實(shí)現(xiàn)鎖模運(yùn)轉(zhuǎn)的幾種基本方法，重點(diǎn)介紹了半導(dǎo)體可飽和吸收鏡鎖模機(jī)制；簡(jiǎn)要介紹了三種固體鎖模激光器常用色散補(bǔ)償元件。2.基于共摻型YbY:CaF2晶體和Yb:CaF2SrF2混晶，利用激光二極管作為泵浦源，實(shí)現(xiàn)了它們?cè)谄桨记缓驼郫B腔兩種腔型下的連續(xù)激光輸出運(yùn)轉(zhuǎn)，其中共摻型Y

4、bY:CaF2晶體是首次實(shí)現(xiàn)連續(xù)激光光輸出。研究了這兩種晶體的吸收光譜、熒光光譜、泵浦光吸收率、激光輸出閾值、斜效率和激光光譜等特性。3.首次利用激光二極管泵浦YbY:CaF2晶體，獲得飛秒級(jí)鎖模脈沖輸出。結(jié)合半導(dǎo)體可飽和吸收鏡鎖模機(jī)制，實(shí)驗(yàn)研究了棱鏡對(duì)間距的改變對(duì)鎖模脈沖寬度的影響，并在棱鏡對(duì)間距為190mm時(shí)得到了最窄輸出脈沖寬度為330fs，此時(shí)輸出功率224mW，中心波長(zhǎng)1049nm，脈沖重復(fù)頻率82MHz。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：固體激