腔內(nèi)泵浦雙波長激光器的諧振腔設(shè)計.pdf

1、分類號：密級：可公開UDC：編號：腔內(nèi)泵浦雙波長激光器的諧振腔設(shè)計RESONANTCAVITYDESIGNTWOWAVELENGTHLASERCAVITYPUMP學(xué)位授予單位及代碼：長春理工大學(xué)（10186）學(xué)科專業(yè)名稱及代碼：光學(xué)（070207）研究方向：激光物理與新型固體激光器申請學(xué)位級別：碩士指導(dǎo)教師：董淵副研究員研究生：李昊洋論文起止時間：2013.11—2014.12摘要雙波長激光器不僅在激光醫(yī)療、精密光譜分析、激光雷達等技術(shù)

2、領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，而且還在非線性光學(xué)混頻方面有著重要的意義。本文通過對基于腔內(nèi)泵浦全固態(tài)雙波長激光器諧振腔設(shè)計的研究，實現(xiàn)了理論上雙波長激光器的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，并求解出了雙波長激光器諧振腔的結(jié)構(gòu)參數(shù)。本文首先建立了腔內(nèi)泵浦雙波長激光器的設(shè)計方案，分析了腔內(nèi)泵浦雙波長激光器的輸出特性，并從經(jīng)典的速率方程出發(fā)，旨在建立起雙波長激光同時穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時的諧振腔各參數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，求解出每一個激光增益介質(zhì)在不同條件下吸收的泵浦功率，進而求解出不

3、同泵浦功率條件下的熱透鏡焦距，并通過對該模型數(shù)值的仿真與優(yōu)化，得到了不同條件下的輸出特性及工作物質(zhì)熱透鏡焦距的變化規(guī)律，為建立穩(wěn)定的腔內(nèi)泵浦雙波長激光器的諧振腔設(shè)計提供夯實的數(shù)據(jù)支持。在此基礎(chǔ)上得到了準(zhǔn)三能級激光和四能級激光同時穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定條件，根據(jù)薄透鏡的熱透鏡焦距公式和光學(xué)諧振腔的基本理論，采用ABCD傳輸變換矩陣建立起雙波長激光同時穩(wěn)定振蕩時的諧振腔模型，并對此模擬仿真出在不同參數(shù)條件下的束腰半徑、發(fā)散角等參數(shù)的變化規(guī)律，優(yōu)化