1123nm陶瓷Nd-YAG固體激光器的實驗與理論研究.pdf

1、全固態(tài)激光器(DPSSL,Diode Pumped solid state Laser)是指以半導體激光器(Laser Diode)作為泵浦源的固體激光器。全固態(tài)激光器具有結(jié)構簡單、體積小,轉(zhuǎn)換效率高,可靠性高、壽命長,輸出光束質(zhì)量高等優(yōu)點,還可與非線性光學變頻技術相結(jié)合,所以自全固態(tài)激光器出現(xiàn)后,全固態(tài)激光器的研究就成為熱點。目前,全固態(tài)激光器廣泛應用于光存儲、光顯示、光互聯(lián)、空間通訊、光信息處理、激光加工、激光醫(yī)療和軍事等重要領域,

2、是目前最具潛力的新一代激光源之一,成為激光技術的主要研究和發(fā)展方向。
　　 由于陶瓷制備周期短,可高濃度摻雜,可制備成大尺寸,因而陶瓷材料在固體激光領域材料備受關注。而Nd:YAG陶瓷因具有高增益、低閾值、熱性能和機械性能優(yōu)良的特性,成為在固體激光領域應用最廣泛的陶瓷材料。
　　 近年來,已經(jīng)報道的Nd:YAG陶瓷激光器運轉(zhuǎn)在1064 nm,946 nm和1318 nm波段。1123 nm波段的激光可以用作摻銩光纖激光器

3、的泵浦源,通過上轉(zhuǎn)換產(chǎn)生藍光。此外,1123 nm可經(jīng)倍頻晶體倍頻得到561 nm的黃光,黃光在醫(yī)學、生物熒光實驗研究和全息照相存儲等領域有重要用途。因此,1123 nm波段的激光器受到研究者的廣泛關注。
　　 本論文以Nd:YAG陶瓷作為激光增益介質(zhì),進行了1123 nm連續(xù)、主動調(diào)Q和被動調(diào)Q的實驗研究,并對主動調(diào)Q和被動調(diào)Q激光器進行了理論研究。本論文的具體內(nèi)容有:
　　 1.采用LD端面泵浦方式,在不同輸出鏡透過

4、率情況下,進行了1123 nm連續(xù)Nd:YAG陶瓷激光器的實驗研究。在不同諧振腔長度下,進行了1123 nm連續(xù)Nd:YAG陶瓷激光器的實驗研究。
　　 2.首次在LD端面泵浦方式下,采用聲光調(diào)Q,進行了輸出波長為1123 nm的主動調(diào)Q Nd:YAG陶瓷激光器的實驗研究。在泵浦功率為17.1 W,脈沖重復率為20 kHz時,得到5.84 W的調(diào)Q輸出功率。
　　 3.首次得到采用LD泵浦方式的1123 nm被動調(diào)Q N

5、d:YAG陶瓷激光器。實驗中采用初始透過率為94％的Cr:YAG作為被動飽和吸收體。
　　 4.在考慮腔內(nèi)激光和反轉(zhuǎn)粒子數(shù)空間分布的情況下,對四能級主動調(diào)Q進行了理論分析,并以實驗的1123 nm主動調(diào)Q Nd:YAG陶瓷激光器為例進行了理論計算。將理論結(jié)果和實驗結(jié)果做了對比。
　　 5.在考慮腔內(nèi)激光和反轉(zhuǎn)粒子數(shù)空間分布的情況下,對四能級被動調(diào)Q進行了理論分析,并以實驗的1123 nm被動調(diào)Q Nd:YAG陶瓷激光器為