ld抽運1.54um鉺鐿共摻磷酸鹽玻璃激光器的上轉換研究

1、南開大學碩士學位論文LD抽運1.54um鉺鐿共摻磷酸鹽玻璃激光器的上轉換研究姓名：李騰申請學位級別：碩士專業(yè)：光子學與光子技術指導教師：宋峰20090501A b s t r a c tA b s t r a c tL a s e r d i o d e p u m p e d 1 ．5 4 } t m E r - Y bc o d o p e d s o l i d s t a t e l a s e r s h a v e m a

2、n ya d v a n t a g e s ，s u c ha sc o m p a c t s t r u c t u r e ，h i g h e f f i c i e n c y , l o wc o s t ．T h e yC a n b e a p p l i e di n l a s e rd e t e c t i o na n d m e d i c a l d i a g n o s i s ，b e c a u

3、s et h e w a v e l e n g t hb e l o n g s t o t h eS Oc a l l e d “e y es a f e ' ’r e g i o n ．T h e r e f o r e ，l a s e rd i o d ep u m p e d1 ．5 4 1 ．t m E r - Y bc o d o p e ds o l i ds t a t e 1 a s e r s a t t

4、 r a c tm o r ea n dm o r ei n t e r e s t i nt h es c h o l a fa n di n d u s t r i a l f i e l d ．H o w e v e r , b e c a u s e o ft h e a b u n d a n t e n e r g y l e v e l s o f t h e E ，十i o n s ，t h e m a i nu p c

5、 o n v e r s i o n p r o c e s s e s t h a t e x i s t i nt h e E r - Y b - c o d o p e dp h o s p h a t eg l a s s a r et h ec o o p e r a t i v e —u p c o n v e r s i o np r o c e s sa n dc u m u l a t i v eu p c o n v

6、 e r s i o n ．T h e yc a nc o n s u m ea l a r g e a m o u n to fp u m pp o w e ra n dl i m i tl a s e r g a i np e r f o r m a n c e a l o t ．R e s e a r c h o fu p c o n v e r s i o n o fE r ：Y b ：g l a s si s n o t o

7、n l yi m p o r t a n ti n u p c o n v e r s i o n i t s e l f , b u ti nu n d e r s t a n d i n g o f t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e n t h en o r m a l1 ．5 1 x mr a n g el u m i n e s c e n c ea n du p c o n v e

8、 r s i o nf l u o r e s c e n c e ．T h i s d i s s e r t a t i o n h a s r e s e a r c h e d t h e e f f e c t o ft h e u p c o n v e r s i o n p r o c e s s e so nl o n g i t u d i n a l l y L D p u m p e d 1 ．5 4 9 m E

9、 r - Y b —c o d o p e ds o l i d s t a t e l a s e r s ．F i r s t l y , w es t u d yt h e e n e r g y t r a n s i t i o n p r o c e s s e s o fE r - Y b —c o d o p e d p h o s p h a t eg l a s s a t t h e9 8 0 n m e x c

10、i t a t i o n ．A n dw e m a k e s u r e t h a tt h ec o o p e r a t i v e —u p c o n v e r s i o np r o c e s sa n dc u m u l a t i v eu p c o n v e r s i o na f f e c tt h el a s e r e x c i t e dl e v e ld i r e c t l

11、y ．T h e n , w ed e v e l o p at h e o r e t i c a lm o d e lo f l o n g i t u d i n a l l yd i o d ep u m p e dE r - Y b —c o d o p e dp h o s p h a t eg l a s sm i c r o c h i p l a s e r s t h a t i n c l u d e s t h

12、eO a u s s i a np u m p ，t h e i n f l u e n c eo fc o o p e r a t i v eu p c o n v e r s i o na n d c u m u l a t i v e u p c o n v e r s i o ne f f e c t sf o r b o t hC W a n d Q —s w i t c h l a s e r s ．T h e r e s

13、u l t s i n d i c a t et h a tt h e u p c o n v e r s i o np r o c e s s e s c a n i n c r e a s e t h et h r e s h o l dp u m pp o w e r , r e d u c et h el a s e ro u t p u tp o w e ra n ds l o p ee f f i c i e n c yf

14、o rt h e C W l a s e r s ．T h ee f f e c to ft h eu p c o n v e r s i o nc h a n g e sw i t h t h ec a v i t yl e n g t h ，c a v i t yl o s sa n do u t p u tm i r r o rt r a n s m i t t a n c e ．F o rQ - s w i t c hl a s

15、 e r s ，t h eu p c o n v e r s i o nh a sl i t t l e i n f l u e n c eo nt h es i n g l e —p u l s e p a r a m e t e r s s u c h a s p e a kp o w e r , p l u s ew i d t h a n de n e r g y ．T h er e p e t i t i o nr a t e

16、o f t h eQ - s w i t c h l a s e ri sr e d u c e d b y t h eu p c o n v e r s i o ns i g n i f i c a n t l y ．F i n a l l y , w eh a v ed e s i g n e de x p e r i m e n tf o rb o t hC W a n dQ —s w i t c hl a s e r s ．I