LD泵浦全固化V;YAG被動調(diào)Q激光特性研究.pdf

1、激光二極管(LD)泵浦的固體激光器是當前既熱門又重要的一個激光器研究領域。相比其他種類的激光器而言,這種激光器具有全固化、結構簡單、壽命長、穩(wěn)定性強、泵浦效率高等優(yōu)點,在激光通訊、光信息處理、軍事裝備、激光醫(yī)療、工業(yè)加工等領域有廣泛的應用前景。
　　 本論文的主要研究內(nèi)容為LD泵浦的全固化V:YAG被動調(diào)Q激光特性。采用光纖耦合輸出的激光二極管作為泵浦源,用Nd:GdVO4、Nd:GdxY1-xVO4晶體作為激光工作物質(zhì),分別研

2、究了飽和吸收體V:YAG被動調(diào)Q激光的脈沖輸出特性,以及加入晶體KTP后的被動調(diào)Q倍頻激光輸出特性。同時,對Nd:GdVO4基頻激光器中因熱透鏡效應引起的脈沖重復率隨泵浦功率先增加后減小的現(xiàn)象進行了理論解釋,并運用速率方程理論對Nd:GdVO4激光器的被動調(diào)Q倍頻激光輸出特性進行了理論分析。
　　 論文的研究工作包括:
　　 1.實現(xiàn)了LD泵浦Nd:GdVO4晶體、V:YAG被動調(diào)Q的1342nm激光運轉,其中飽和吸收體

3、V:YAG的小信號透過率為96％,通過實驗測量了不同輸出耦合鏡透過率及泵浦功率下的平均輸出功率、脈沖寬度、脈沖重復率、單脈沖能量和峰值功率這些表示激光器性能的參數(shù)的值。另外,通過理論計算對實驗中出現(xiàn)的因熱透鏡效應引起的脈沖重復率隨泵浦功率變化的反?，F(xiàn)象進行了合理的解釋。
　　 2.采用三鏡折疊腔結構,實現(xiàn)了LD泵浦Nd:GdVO4晶體、KTP腔內(nèi)倍頻、V:YAG被動調(diào)Q的671nm紅激光輸出,對不同V:YAG小信號透過率、不同泵

4、浦功率下的平均輸出功率、脈沖寬度、脈沖重復率、單脈沖能量和峰值功率進行了測量。另外,在考慮腔內(nèi)光子數(shù)密度的橫向與縱向分布以及泵浦光、激活介質(zhì)反轉粒子數(shù)密度和飽和吸收體基態(tài)粒子數(shù)密度的橫向空間分布的情況下,將二次諧波轉換視為基頻光的一種非線性損耗,利用速率方程理論對該激光器的倍頻脈沖輸出特性進行了理論模擬。
　　 3.使用混晶Nd:GdxY1-xVO4作為激光工作物質(zhì),實現(xiàn)了LD泵浦V:YAG被動調(diào)Q的1342nm激光輸出,以及L

5、D泵浦KTP腔內(nèi)倍頻、V:YAG被動調(diào)Q的671nm紅激光輸出?；l情況下,對混晶中元素Gd與Y四種不同比例時的激光器輸出性能進行了實驗測量與比較;倍頻情況下,對元素Gd與Y兩種不同比例時的激光器輸出性能進行了實驗測量與比較。
　　 論文的主要創(chuàng)新點:
　　 1.首次在飽和吸收體V:YAG的小信號透過率高達96％的情況下,實現(xiàn)了LD泵浦Nd:GdVO4被動調(diào)Q的1342nm激光輸出;并從理論上解釋了實驗中出現(xiàn)的因熱透鏡效

6、應引起的脈沖重復率隨泵浦功率先增加后減小的反?，F(xiàn)象。
　　 2.采用三鏡折疊腔結構,首次對LD泵浦Nd:GdVO4晶體、KTP腔內(nèi)倍頻、V:YAG被動調(diào)Q紅光激光器的脈沖輸出性能進行了理論與實驗研究,速率方程的數(shù)值解與實驗結果相符。
　　 3.首次實現(xiàn)了LD泵浦混晶Nd:GdxY1-xVO4(x=0.19和0.83)、KTP腔內(nèi)倍頻、V:YAG被動調(diào)Q激光器671nm波長下的紅激光輸出,并對混晶中元素Gd與Y比例不同時的