LD泵浦的SESAM被動連續(xù)鎖模激光器實驗研究.pdf

1、超短脈沖具有皮秒、飛秒量級的脈沖寬度，高脈沖重復頻率，寬的光譜和高的峰值功率，在物理、生物學，OCT、激光光譜學、光通信和激光精細加工，非線性頻率變換等眾多領域具有廣泛的用途。自1992年半導體可飽和吸收鏡(SESAM)發(fā)明以來，由于SESAM激光器所具有的魯棒性，緊湊性，廉價等優(yōu)點，使得SESAM在飛秒和皮秒鎖模激光器中得到了蓬勃的發(fā)展和廣泛的應用。國外對SESAM及SESAM鎖模激光器的研究已趨成熟，而國內則剛剛起步。在這樣的背景下

2、，本文利用國產(chǎn)SESAM，從理論和實驗上研究了LD泵浦的Nd：YVO4被動連續(xù)鎖模皮秒激光器，在17W泵浦功率下，獲得了平均功率53W的連續(xù)鎖模脈沖。論文的主要內容可概括為：1、概述了國際上SESAM鎖模激光器的幾個發(fā)展方向，著重介紹了SESAM鎖模激光器在各個方向上所取得的最高水平。對大陸的發(fā)展情況也作了相應的介紹；2、詳細地介紹半導體可飽和吸收鏡，涉及SESAM的誕生，SESAM的宏觀特性，SESAM的各種類型，三種鎖模類型，如何抑

3、制調Q鎖模，SESAM的熱損傷等；3、對LD端面泵浦激光器，側面泵浦激光器的熱效應進行了研究。利用光線追跡法和有限差分法模擬計算了LD側面泵浦激光器中，激光棒吸收的泵浦光分布和溫度分布，分析了不同的熱傳導系數(shù)對激光棒內溫度的影響，后者隨前者的增大而減小，且熱傳導系數(shù)有一個最優(yōu)值；4、利用q參數(shù)，首次推導出等效像鏡存在第二個解，在使用等效像鏡法設計激光諧振腔時，該解在某些情況下更適用。用VisualC++編寫了一個諧振腔設計程序，可直觀方

4、便地設計激光諧振腔。介紹了兩鏡直腔，三鏡折疊腔，四鏡Z型腔的設計方法，對常用的三鏡折疊腔提出了改進方法，回顧并介紹了Z型腔的簡單設計方法；5、在兩鏡直腔中，注入泵浦功率為16.42W時，獲得了8.32W1064nm連續(xù)輸出。對三鏡折疊腔，四鏡折疊腔，五鏡折疊腔鎖模激光器進行了實驗研究，分析了鎖模波形中連續(xù)背景的存在原因。最終在五鏡折疊腔中，獲得了平均功率5.3W的連續(xù)鎖模輸出，注入泵浦功率17W，光-光轉換效率31.2％，斜效率34.7