文档介绍：西安工业大学
硕士学位论文
被动调Q激光器输出特性的控制技术研究
姓名:吴昊
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:李武军
20100528
⋯川⋯;被动调す馄魇涑鎏匦缘目刂萍际跹芯摘要学科:光学研究生签字:近些年激光二极管泵浦的固体激光器已经成为国际上新型固体激光器研究和发展的热点,这与它所具备的寿命长、结构紧凑、工作稳定、效率高等优点是分不开的。这种激光器的泵浦源采用光谱较窄的半导体激光器,使激光器的整体效率和可靠性得到了大幅度的提高,同时光束质量也得到了极大的改善。因此被称之为激光史上的一次革命。伴随着大功率半导体激光器技术的不断完善和发展,国内外学者的研究热点已经转向了高功率二极管泵浦固体激光器。可以预见高功率二极管泵浦的固体激光器将是国际上发展最快的、最有潜力的新型激光器之一。在激光技术的应用方面,激光雷达,脉冲激光测距等相关激光技术,在调际醯产生和发展下,都受到了很大的推动作用。本论文主要针对泵浦固体激光器的被动调す馄鹘辛搜芯浚芙崃说苯竦鱍激光器的研究现状和发展,讨论了典型的固体激光工作物质:辶ぷ魇钡幕驹恚⒃诖嘶∩辖⒘耸笛榻峁梗究了连续泵浦下激光器的输出特性:在考虑实际中可能存在泵浦光离轴的情况下,根据激光器速率方程理论,从数值计算和实验两个方面研究了离轴量对激光器输出特性的影响;表明随着离轴量的增加,激光器输出特性变差。分析比较了几种主要的调绞剑凼隽说鱍激光器的弛豫振荡理论和篩晶体的可饱和吸收特性,在此基础上根据速率方程分析讨论了:欢鱍激光器的基本理论。构造了端面泵浦的被动调す馄魇笛榻峁梗訡篩被动调:す馄鹘辛耸笛檠芯浚蛔胖匮芯苛吮闷止β省⑿痴袂怀ひ约笆涑鼍低腹等因素对激光输出脉冲序列的重复频率、脉冲宽度以及输出功率的影响。根据被动调す馄鞯墓ぷ髟恚永砺鄯治龆员欢鱍激光器实现主动控制的可行性,即通过外加的来实现对被动调す馄魇涑雎龀宓闹馗雌德省⒙龀蹇矶取⒋开关闭时间等参数的主动控制,并给出三种腔型结构。关键词:固体激光器;被动调欢嗣姹闷郑篊篩
枷琴冕更魄戌叼眦,.,:猻甒、订...,,,..”:甌瓹瑃痵、航也篩,:琣甀
;;::甀瑂,,,
髀引言激光的发明极大地改变了人类的生活。激光的发明是在电子技术和光学技术发展的大力推动下产生的。上世纪年代,由于现代物理学,特别是原子物理和量子力学的发展,为激光技术的发展奠定了理论和技术基础。半导体激光器泵浦技术的应用,使固体激光器得到了长足的发展,应用领域不断扩展,已成为激光研究的重点方向之一。为了满足科研与应用的需求,激光输出的各种技术的探寻与研究一直是自年激光器问世以来的主要课题。其中最有效和实用的一种手段就是能够窄化激光脉冲、提高激光脉冲峰值功率的调际酢目前机械转镜调】【,电光调】,声光调】以及可饱和吸收体调‘等各种调际酰诳蒲幸约凹す馄鞑分械挠τ靡丫浅5墓惴汉统墒臁;底>档鱍,电光调獾鱍都有机械结构或电结构复杂、调节难度大、应用灵活性差等共同的缺点,他们都是主动调绞健?杀ズ臀仗宓鱍是一种使用简便、没有电干扰、造价低、易于调节和实现激光器小型化的被动9亍1欢鱍技术发展经历了染料调琇可饱和吸收晶体调滦途宀牧系鱍三个阶段。以:す馄髦械谋欢疩开关为例,被动9匚S谢玖匣蜃⑷氲酱姿嵯宋∑械娜玖系腘:す馄鳎淙运用已经非常普遍【羽,但是它的调阅懿晃榷ǎ饕T蚴侨玖系牡既刃阅鼙冉喜睢⒁于光分解,而且当泵浦激光器连续工作时,还需要外加循环冷却系统,这些缺点在很大程度上制约了泵浦激光器的应用范围。之后出现的以篎遄魑猀开关的脉冲す馄骶秃芎玫奈榷说鱍的性能,从而大大提高了激光器的效率,原因就在于运用了篎迤浔冉虾玫娜妊阅芎突敌阅。以篎遄魑猀开关连续泵浦:す馄鳎す饴龀宓奈5ヂ隹、为重复频率在篎錛开关与染料开关相比的优势在于具有高抗损伤阈值、稳定性好、光学质量好、使用简便等;不过篎逡灿腥钡悖蔷褪荓逯械纳幕岬贾戮尺寸增大、内耗增加以及激发态寿命缩短,而且由于自发辐射的原因,处于激发态的粒子数目会明显的减少,导致激光器阈值增高,材料很难达到饱和状态。然而篎宓色心会随着时间而衰退,导致晶体稳定性差,寿命短是最致命的缺点。以掺四价铬的钇铝石榴石晶体篩4淼牟鬋胱泳宕泳攀甏两褚恢北甘芮囗K有非常广泛的应用前景:光通信波段..τ贑篩的发射中心,同时还是构建人眼安全波段激光器的物质。红外谱区研究激光光谱和非线性光学的重要光源就是:澹墓馄追直媛誓芄淮锏狡っ琢考叮奔浞直媛誓芄淮。
激光器调际醪谋尘到飞秒量级,将会是各种激光雷达的主要激光光源。:...畉奈沾峡矶铱杀ズ臀仗匦砸非常好。:迨欠浅S判愕谋欢疩开关材料,具有众多优点,例如易实现高脉冲重复频率和高峰值输出功率,饱和光强小,掺杂浓度高,吸