ld泵浦全固化vyag被动调q激光特性研究

分类号：硎 密级： 单位代码：1 0 4 2 2 学号：切谜f f 弼 厶茹只孥 硕士学位论文 S h a n d o n gU n i v e r s i t yM a s t e r sT h e s i s 论文题目： 桫泵滴辄比阳6 欲动涸R 蝴，隆确纪 ，；“一 作者 专业船乙丝 导师 拙纽毖擅 合作导师 V f 年只S B ，；，。：_吖l-漾匿恳气|：-孽警瓢W款蓄 d y 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：彳金趁 E t 论文作者签名：么I 盈：缝 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：褪导师签名抛日 期：卫丛上：f 7 7t l 山东大学硕士学位论文 目录 中文摘要。l 英文摘要3 符号说明5 第一章引言。l 第一节固态激光器的发展与应用1 第二节L D 泵浦的激光工作物质的发展。3 第三节调Q 技术介绍4 第四节速率方程理论6 第五节本文的研究内容7 第二章L D 泵浦N d ：G d V 0 4 晶体V ：Y A G 被动调Q 激光特性研究9 第一节实验研究1 0 第二节理论分析1 5 第三章L D 泵浦N d ：G d V 0 4 晶体V ：Y A G 被动调Q K T P 腔内倍频激光特性研究19 第一节实验研究2 0 第二节理论分析。2 4 第四章N d ：G d x Y t “0 4 晶体做激光工作物质的 被动调Q 激光特性研究3l 第一节L D 泵浦N d ：G d x Y l - x V 0 4 晶体V ：Y A G 被动 调Q 激光特性研究。3 2 第二节L D 泵浦N d ：G d x Y l x v 0 4 晶体V ：Y A G 被动 调QK T P 腔内倍频激光特性研究”4 l 第五章全文总结4 7 参考文献4 8 致 谢5 5 硕士期间获得的奖励与发表的论文5 5 山东大学硕士学位论文 C o N T E N T S C o n t e n t s 。l A b s t r a c t l S i g n sd e s c r i p t i o n 5 C h a p t e ro n e I n t r o d u c t i o n l S e c t i o no n e D e v e l o p m e n ta n da p p l i c a t i o no f s o l i d - s t a t el a s e r s l S e c t i o nt w o D e v e l o p m e n to fL D - p u m p e dl a s e rg a i nm e d i a 3 S e c t i o nt h r e e Q - s w i t c h i n gt e c h n i q u e s 4 S e c t i o nf o u rR a W e q u a t i o nt h e o r y - - 6 S e c t i o nf i v e C o n t e n t so ft h i sd i s s e r t a t i o n 7 C h a p t e rt w o R e s e a r c ho f L D - p u m p e dN d ：G d V 0 4l a s e rp a s s i v e l y Q - s w i t c h e d 诵mv Y A Gs a t u r a b l ea b s o r b e r " 9 S e c t i o no n eE x p e r i m e n t l0 S e c t i o nt w oT h e o r e t i c a la n a l y s i s 。15 C h a p t e rt h r e e R e s e a r c ho fL D - p u m p e dp a s s i v e l yQ - s w i t c h e d i n t r a c a v i t y - f r e q u e n c y - d o u b l e dN d ：G d V O d K T P l a s e rw i t hV ：Y A Gs a t u r a b l ea b s o r b e r l9 S e c t i o no n e E x p e r i m e n t 2 0 S e c t i o nt w oT h e o r e t i c a la n a l y s i s 2 4 C l l a ：p t e rf o u r R e s e a r c ho f L D - p u m p e dp a s s i v e l yQ s w i t c h e d N d ：G d x Y l - x V 0 4l 勰盼3l S e c t i o no n eR e s e a r c ho fL D - p u m p e dN d ：G d x Y l - x V O l 4l a s e rp a s s i v e l y Q - s w i t c h e d 、丽t hV ：Y A Gs a t u r a b l ea b s o r b e r - 3 2 S e c t i o nt w oR e s e a r c ho fL D - p u m p e dp a s s i v e l yQ s w i t c h e d i n t r a c a v i t y - f r e q u e n c y - d o u b l e dN d ：G d x Y m x V 0 4 K T P l a s e rw i t hV ：Y A Gs a t u r a b l ea b s o r b e r 4l C h a p t e rf i v eS u m m a r y 4 7 R e f e r e n c e s ”4 8 A c k n o w l e d g e m e n t 5 5 A w a r d sa n dP u b l i c a t i o n s 5 6 山东大学硕士学位论文 摘要 激光二极管( L D ) 泵浦的固体激光器是当前既热门又重要的一个激光器研究 领域。相比其他种类的激光器而言，这种激光器具有全固化、结构简单、寿命长、 稳定性强、泵浦效率高等优点，在激光通讯、光信息处理、军事装备、激光医疗、 工业加工等领域有广泛的应用前景。 本论文的主要研究内容为L D 泵浦的全固化V ：Y A G 被动调Q 激光特性。采 用光纤耦合输出的激光二极管作为泵浦源，用N d ：G d V 0 4 、N d ：G d , , Y 1 x V 0 4 晶体作 为激光工作物质，分别研究了饱和吸收体V ：Y A G 被动调Q 激光的脉冲输出特性， 以及加入晶体K T P 后的被动调Q 倍频激光输出特性。同时，对N d ：G d V 0 4 基频 激光器中因热透镜效应引起的脉冲重复率随泵浦功率先增加后减小的现象进行了 理论解释，并运用速率方程理论对N d ：G d V 0 4 激光器的被动调Q 倍频激光输出特 性进行了理论分析。 论文的研究工作包括： 1 实现了L D 泵浦N d ：G d V 0 4 晶体、V ：Y A G 被动调Q 的1 3 4 2 n m 激光运转， 其中饱和吸收体V ：Y A G 的小信号透过率为9 6 ，通过实验测量了不同输出耦合 镜透过率及泵浦功率下的平均输出功率、脉冲宽度、脉冲重复率、单脉冲能量和 峰值功率这些表示激光器性能的参数的值。另外，通过理论计算对实验中出现的 因热透镜效应引起的脉冲重复率随泵浦功率变化的反常现象进行了合理的解释。 2 采用三镜折叠腔结构，实现了L D 泵浦N d ：G d V 0 4 晶体、K T P 腔内倍频、 V ：Y A G 被动调Q 的6 7 1 r i m 红激光输出，对不同V ：Y A G 小信号透过率、不同泵浦 功率下的平均输出功率、脉冲宽度、脉冲重复率、单脉冲能量和峰值功率进行了 测量。另外，在考虑腔内光子数密度的横向与纵向分布以及泵浦光、激活介质反 转粒子数密度和饱和吸收体基态粒子数密度的横向空间分布的情况下，将二次谐 波转换视为基频光的一种非线性损耗，利用速率方程理论对该激光器的倍频脉冲 输出特性进行了理论模拟。 3 使用混晶N d ：G d x Y t x V 0 4