文档介绍：摘要
半导体泵浦全固化锁模激光器有着极大的科研价值和广泛的应用前景。国外
对这方面的研究已日趋成熟,国内对 LD 泵浦自锁模激光器的研究尚刚起步,而
对于 LD 泵浦 SESAM 锁模激光器尚未见诸报道。在这样的背景下,本文对 LD
泵浦全固化自锁模和 SESAM 锁模激光器进行了理论和实验上的深入研究。
从锁模的基本原理出发,分析了非线性晶体的自聚焦理论和自锁模机理。
在 SESAM 锁模的分析中,介绍了 SESAM 的时间特性、宏观参数、结构类型
及它们对锁模的影响。在此基础上,指出了 SESAM 锁模与染料可饱和吸收体
锁模的不同之处,并结合 SESAM 的特性及被动锁模的原理,首次提出了 SESAM
锁模机理的初步模型。
我们对自锁模和 SESAM 锁模的多种谐振腔进行了分析设计和实验研究。
大致包括以下五种腔型:脉冲泵浦自锁模谐振腔,连续泵浦自锁模谐振腔,
SESAM 锁模五镜折叠腔,SESAM 锁模三镜折叠腔,SESAM 锁模直腔。具体
分析了每个腔型的腔参数(包括腔长,凹面镜曲率半径,透镜焦距,折叠角等)
对稳区及光斑大小的影响,并利用分析结果选择合适的腔参数对谐振腔进行优
化。最后通过实验对各腔型进行深入研究,找出了其规律性。
在脉冲泵浦自锁模激光器中,我们获得了调 Q 锁模输出。在连续泵浦自锁
模激光器中,我们首次提出在腔内插入一个凸透镜,用来补偿热透镜效应对激
光器运转造成的影响,并通过实验验证了理论分析的正确性,有效的解决了在
大功率泵浦情况下的热效应问题,为进一步研究锁模创造了条件,同时这一方
法及所得到的结论适用于其它各类半导体端泵固体激光器。
对于SESAM锁模,我们分析了五镜腔、三镜腔和直腔三种腔型,通过对比,
最终采用了直腔进行锁模。对于直腔SESAM锁模激光器,首先分析了各腔参数
对稳区和光斑大小的影响程度,据此选择合适的腔参数进行实验,获得了LD端
泵Nd:YAG和Nd:YVO4 激光器的SESAM锁模运转,这是首次利用直腔进行
SESAM锁模,为进一步研究SESAM锁模奠定了基础。

关键词全固化;半导体激光器;自锁模;SESAM;被动锁模
ABSTRACT
The LD-pumped mode-locking all-solid-state laser has great scientific value and
important use in many fields. In foreign countries, there are many reports about it, but
at home there are few articles on it. In this paper, we do some theoretical and
experimental studying on self-mode-locking lasers and passively mode-locking lasers
by a SESAM, which are pumped by diode lasers.
We introduce the mode-locking theory and analyse the mechanism of
self-focusing and self-mode-locking in nonlinear crystal. We give the important
parameters of SESAM such as bitemporal impulse response,structure and type and so
on, and point out the difference between SESAM and dye. For the first time,we
present the initial model of the mechanism of passively mode-locking by a SESAM.
We design and experiment on some cavities of self-mode-locking or SESAM
mode-locking,including pulsed-LD-pumped self-mode-locking cavity,cw-LD-pumped
self-mode-locking cavity, five-mirror SESAM mode-locking folded-cavity,
three-mirror