文档介绍：硕士学位论文
基于钕掺杂 PLZT 电光陶瓷复合腔
多功能激光器特性的研究
THE CHARACTERISTICS POSITE
MULTIFUNCTIONAL LASER CAVITY BASED ON
Nd3+ DOPED PLZT ELECTROOPTIC CERAMIC
李佳
哈尔滨工业大学
2013 年 6 月
国内图书分类号: 学校代码:10213
国际图书分类号: 密级:公开
理学硕士学位论文
基于钕掺杂 PLZT 电光陶瓷复合腔
多功能激光器特性的研究
硕士研究生: 李佳
导师: 张景文教授
申请学位: 理学硕士
学科: 光学
所在单位: 理学院
答辩日期: 2013 年 6 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index:
:
Dissertation for the Master Degree in Science
THE CHARACTERISTICS POSITE
MULTIFUNCTIONAL LASER CAVITY BASED ON
Nd3+ DOPED PLZT ELECTROOPTIC CERAMIC
Candidate: Jia Li
Supervisor: Prof. Jingwen Zhang
Academic Degree Applied for: Master of Science
Speciality: Optics
Affiliation: School of Science
Date of Defence: June, 2013
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文
摘要
在军事、医疗、通信、探测和工业加工等各个方面,激光器都在研究与应用
中起到了不可替代的重要作用,也正因如此,吸引了众多的科研工作者致力于激
光器性能优化和产品创新的工作。在激光器功率的提高,脉冲宽度的压缩,体积
的小型化等方面,人们从未停止过提出新的想法与需求,这也激起了我们应用
PLZT 电光陶瓷,即镧代锆钛酸铅(Lanthanum-modified Lead Zirconate Titanate),
来进行复合腔多功能激光器特性研究的热情。
PLZT 电光陶瓷是集多种效应于一身的驰豫铁电材料,国际上的研究者,也
包括本组的研究人员,已经发现且报道了许多有趣的现象,诸如,PLZT 电光陶
瓷的电光效应,光放大效应、光能存储效应、热释电效应、光生伏打效应、热透
镜效应等等。这些都是 PLZT 成为优良激光材料的基础。因此,开发研究基于稀
土掺杂 PLZT 增益介质的新一类激光器,尤其是多功能激光器,自然成为一个有
趣的研究方向。基于此初衷,本课题进行了有关 PLZT 电光陶瓷激光性能方面的
研究。
本课题成功应用 PLZT 电光陶瓷搭建了复合腔多功能激光器,并在此基础上
进行实验。特别是在激光的电光调 Q、泵浦光调 Q 及泵浦光对激光模式影响三
个方面,进行较细致的研究。
激光的调 Q 方面,通过在 PLZT 样品上施加电场和利用泵浦光照射样品两
种途径,分别实现了对激光输出强度的调控。传统的电光调 Q 需要外加调制器
来实现调 Q 目的,不利于激光器功率的提高和体积的进一步减小。本课题中证
实了 PLZT 电光陶瓷具有良好的电光效应,同时又具有成为激光增益介质的潜
质,说明其可以实现增益介质与调制器的一体化,从而大大简化电光调 Q 激光
器的结构。在泵浦光调 Q 方面,利用泵浦光实现了对输出光强的调控,这对于
调 Q 激光器是一个新的尝试。对于其丰富的物理效应,如光放大效应、光生伏
打效应和热释电效应,我们进行了更加全面的分析,以深入了解 PLZT 电光陶瓷。
泵浦光同时会造成激光模式的变化。众所周知,激光的模式对于激光质量有非常
大的影响,当泵浦光照射样品时,激光光斑的内部结构变化和强度变化明显,也
就是激光的横模发生了改变。作为进一步改善激光模式的基础,本论文初步分析
了此现象的物理机制。
关键词:PLZT;电光调 Q;泵浦光调 Q;