微片激光器的理論和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、激光二極管(LD)抽運(yùn)的微片激光器具有體積小、重量輕、高效率、高可靠性、光束質(zhì)量好和壽命長等優(yōu)點(diǎn)。微片激光器由于腔長短易實(shí)現(xiàn)單縱模輸出的特性,在空間光通信、激光雷達(dá)、非線性光學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等眾多領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。LD抽運(yùn)的雙頻微片激光器,由于其具有結(jié)構(gòu)簡單、頻差大、可調(diào)諧和輸出雙波長穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),在ROF系統(tǒng)和激光精密測量系統(tǒng)中有著很好的應(yīng)用前景。
　　 本論文主要對(duì)普通單縱模微片激光器的空間特性、時(shí)間特性以及雙頻微片激光器的

2、時(shí)間特性和光譜特性進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究,具體包括以下方面:
　　 (1)在考慮增益(損耗)引導(dǎo)和二次引導(dǎo)(包括曲面輸出鏡和熱效應(yīng))下,通過引入復(fù)數(shù)折射率,計(jì)算出了微片激光器的橫模。分析得出了增益引導(dǎo)和二次引導(dǎo)在不同抽運(yùn)參數(shù)條件下對(duì)近場橫模光斑尺寸變化的影響。
　　 (2)完善了Cr4+:YAG被動(dòng)調(diào)Q微片激光器的理論模型。通過數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)對(duì)照,得出了Cr4+被動(dòng)調(diào)Q微片激光器獲得穩(wěn)定可控脈沖輸出時(shí),連續(xù)抽運(yùn)速率、脈沖抽

3、運(yùn)速率和抽運(yùn)脈沖寬度之間的關(guān)系;輸出單脈沖的脈寬、峰值功率隨整體抽運(yùn)速率變化的關(guān)系;在實(shí)驗(yàn)中獲得了穩(wěn)定的、重復(fù)頻率在1Hz～4KHz可調(diào)的調(diào)Q脈沖激光輸出。
　　 (3)研究了預(yù)抽運(yùn)條件下增益開關(guān)微片激光器的理論模型。通過數(shù)值計(jì)算和實(shí)驗(yàn)對(duì)照,得到保證在每個(gè)抽運(yùn)脈沖內(nèi)輸出單個(gè)激光脈沖情況下,獲得高峰值功率窄脈沖的方法;在實(shí)驗(yàn)中獲得了脈沖峰值功率為6W,脈寬為24ns,重復(fù)頻率在1Hz～10kHz范圍可調(diào)的穩(wěn)定脈沖輸出。