LD泵浦摻釹晶體的脈沖激光特性研究.pdf

1、目前，全固態(tài)激光器以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在激光領(lǐng)域中占主要地位，在軍事國(guó)防、科學(xué)研究、通訊科技、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療機(jī)械等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，在激光領(lǐng)域中占有極其重要的地位。激光晶體作為眾多激光介質(zhì)中的一種，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)上的完整性以及其物理參數(shù)上的廣泛性，使得它有著層出不窮的性質(zhì)，成為激光介質(zhì)中最有前途的種類之一。摻釹激光晶體因?yàn)槭禽^早被使用的激光晶體之一，直到現(xiàn)在一直都有著廣泛的應(yīng)用。本論文就是以摻釹激光晶體為研究對(duì)象，用二極管泵浦全固態(tài)激光器作為泵

2、源，通過不同的調(diào)制方式，從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了二極管泵浦 Nd:YAG晶體1064 nm聲光調(diào) Q、Cr4+:YAG飽和吸收體被動(dòng)調(diào) Q和聲光-被動(dòng)雙調(diào) Q激光器的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出；用尖晶石(Co2+:MgAl2O4)可飽和吸收體作為被動(dòng)調(diào) Q晶體，實(shí)現(xiàn) Nd:GdVO4晶體1.34μm被動(dòng)調(diào) Q激光器的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出以及使用單壁碳納米管(SWCNTs)作為可飽和吸收體，Nd:YVO4晶體作為增益介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)高功率高效率的連續(xù)鎖模運(yùn)轉(zhuǎn)激光器的實(shí)驗(yàn)研

3、究。目的就是為了探究摻釹激光器的脈沖輸出特性，得到更窄脈沖、更高峰值功率、更高效率和更高穩(wěn)定性的脈沖輸出。主要內(nèi)容概括如下:
　　1.介紹三種常用于二極管泵浦全固態(tài)激光器的激光晶體：Nd:YAG、Nd:GdVO4和Nd:YVO4以及三種飽和吸收體:Cr4+:YAG、Co2+:MgAl2O4和SWCNTs的機(jī)械性能、熱性能和光學(xué)特性。并簡(jiǎn)要概括了他們?cè)诙O管全固態(tài)激光器中的研究現(xiàn)狀以及應(yīng)用現(xiàn)狀。
　　2.用二極管泵浦全固態(tài)激光

4、器作為泵源，用Nd:YAG晶體作為增益介質(zhì)采用不同方式進(jìn)行1064 nm脈沖激光輸出的實(shí)驗(yàn)研究。首先以調(diào) Q技術(shù)基本理論作為基礎(chǔ)，采用聲光調(diào) Q、Cr4+:YAG被動(dòng)調(diào) Q和聲光-Cr4+:YAG雙調(diào) Q三種方式分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)均采用平凹腔設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，雙調(diào) Q方式可以更好的壓縮脈寬，獲得窄脈寬、高峰值功率的脈沖輸出。最短脈沖寬度為8 ns，對(duì)應(yīng)平均輸出功率為1.894 W，最大峰值功率為23.6 kW。
　　3.以1.3

5、4μm被動(dòng)調(diào) Q理論為作為基礎(chǔ)，采用Co2+:MgAl2O4可飽和吸收體作為被動(dòng)調(diào) Q元件，用二極管泵浦全固態(tài)激光器作為泵源，通過實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)Nd:GdVO4晶體1.34μm的脈沖激光輸出特性的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)采用平凹腔的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，通過三種不同透過率的輸出鏡對(duì)激光輸出進(jìn)行比較分析，并對(duì)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行理論分析，最終得到了最短脈沖110 ns的激光輸出。
　　4.以鎖模技術(shù)作為理論基礎(chǔ)，用SWCNTs這種新型飽和吸收體作為被動(dòng)鎖模元