高峰值功率主動—主動瞬態(tài)鎖模激光技術(shù)研究.pdf

1、窄脈寬、高峰值功率的脈沖激光在光通信、醫(yī)療、精細加工、非線性頻率變換等領(lǐng)域具有廣泛的應用。鎖模技術(shù)是獲得窄脈寬、高峰值功率的脈沖激光的有效手段之一,獲得有效的鎖模方式已經(jīng)成為激光領(lǐng)域工作者研究的熱點之一。本論文以新的鎖模方式:主動-主動瞬態(tài)鎖模,系統(tǒng)地研究了主動聲光鎖模調(diào)制技術(shù),電光Q開關(guān)技術(shù),腔長調(diào)節(jié)技術(shù),單一脈沖選取技術(shù)和窄脈沖倍頻技術(shù)。主要內(nèi)容有:1.研究了鎖模激光器的輸出特性。從主動鎖模和被動鎖模的工作原理出發(fā),比較了主動鎖模和

2、被動鎖模的優(yōu)點和缺點。研究了連續(xù)主動鎖模和脈沖主動鎖模的輸出特性,并根據(jù)課題要求:外觸發(fā)與出光時間抖動:±15ns,首次采用主動-主動鎖模。2.詳細地研究了腔長的變化對激光輸出特性的影響。設(shè)計了精度高達25μm的雙三棱鏡腔長調(diào)節(jié)器,實現(xiàn)了在不改變光路方向的前提下,對激光器腔長的快速和精確調(diào)節(jié)。并為自動腔長調(diào)節(jié)器的進一步研究打下了基礎(chǔ)。3.詳細地研究了鎖模激光器中的調(diào)Q過程,電光Q開關(guān)的工作原理和工作電路,并對電光Q開關(guān)的工作電路進行了改

3、進,實現(xiàn)了在6000V的高壓下,電光Q開關(guān)的快速觸發(fā)不受干擾;研究了主動聲光鎖模調(diào)制器的工作機理,首次實現(xiàn)了45W的鎖模調(diào)制功率輸出;設(shè)計并改進了水冷系統(tǒng),實現(xiàn)了水冷的溫度變化不超過0.05℃。首次實現(xiàn)了主動-主動脈沖鎖模激光器在重頻20Hz的連續(xù)工作,使鎖模脈沖激光器1064nm激光包絡輸出達到6.30mJ,能量抖動小于2％。4.詳細地研究了單一脈沖選取的過程,利用雙KD*P單一脈沖選取器,實現(xiàn)了單一脈沖選取率達到100%,單一脈沖能