脈沖可調(diào)諧摻鈦藍(lán)寶石激光器的研究.pdf

1、摻鈦藍(lán)寶石激光器是迄今為止輸出光譜在近紅外波段調(diào)諧范圍最寬的固體激光器之一，若輔之以非線性光學(xué)頻率變換技術(shù)，制成準(zhǔn)相位匹配光學(xué)參量振蕩器，通過調(diào)整相關(guān)參數(shù)，可以得到高輸出功率、高效率、可調(diào)諧波長范圍大、壽命長、結(jié)構(gòu)緊湊而體積小的紅外可調(diào)諧光源，滿足光通訊、紅外對抗、環(huán)境監(jiān)測、及光譜學(xué)研究等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用需求。
　　本文介紹了脈沖可調(diào)諧摻鈦藍(lán)寶石激光器的發(fā)展?fàn)顩r和應(yīng)用前景，由此提出了本研究的意義。介紹了摻鈦藍(lán)寶石晶體物理、化學(xué)和光譜

2、特性，并討論了其物質(zhì)構(gòu)成和能級結(jié)構(gòu)。
　　以四能級系統(tǒng)為理論模型對脈沖可調(diào)諧摻鈦藍(lán)寶石激光系統(tǒng)建立了速率方程。對其進(jìn)行了數(shù)值模擬，給出了計算結(jié)果，并對系統(tǒng)中的幾個主要參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。對調(diào)諧元雙折射濾光片進(jìn)行了設(shè)計，采用厚度比為1:2:10的三片組合型雙折射濾光片，最薄晶片厚度10.45dmm=，光軸與濾光片法線方向呈90度角，以使系統(tǒng)的輸出參數(shù)達(dá)到預(yù)期的要求。
　　利用Nd：YAG的倍頻輸出532nm作為泵浦光源，對采用平—

3、平腔型的摻鈦藍(lán)寶石激光器進(jìn)行縱向泵浦，在輸出鏡透過率為45％，最大泵浦能量為470mJ的條件下，獲得了調(diào)諧范圍為761～843nm，最大單脈沖能量為95mJ，線寬為1nm，獲得最大斜率效率為18.3％，最大絕對效率為32.1％的激光輸出。
　　我們還發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有泵浦條件下，當(dāng)泵浦能量達(dá)到最大值時，激光輸出并未出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，且并未達(dá)到鈦寶石晶體的能量破壞閾值，因此我們認(rèn)為進(jìn)一步加大泵浦能量，并改善冷卻系統(tǒng)可進(jìn)一步提高輸出激光能量和泵浦