基于Yb3+-Sc2SiO5晶體超短脈沖激光特性的研究.pdf

1、隨著超短脈沖激光器在工業(yè)、醫(yī)療、通信和科研等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,超短脈沖激光技術(shù)得到迅速發(fā)展.LD泵浦的全固態(tài)激光器由于具有結(jié)構(gòu)簡單、效率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)成為目前激光器研究的熱點(diǎn).摻鐿晶體是超快激光器的重要組成部分.摻鐿硅酸鈧(Yb:Sc2SiO5,簡稱 Yb:SSO)晶體屬于稀土正硅酸鹽系,具有較高的熱導(dǎo)率和較寬的發(fā)射截面,是實(shí)現(xiàn)LD泵浦超快激光器理想的激光晶體.本論文主要對Yb:SSO晶體的激光特性進(jìn)行研究。論文主要內(nèi)容概括為:

2、>　　1、闡述了摻鐿激光晶體的特點(diǎn),通過與傳統(tǒng)激活離子比較,發(fā)現(xiàn)摻鐿晶體具有研究超短脈寬激光技術(shù)的諸多優(yōu)點(diǎn),重點(diǎn)介紹了上海硅酸鹽研究所制備的Yb:SSO晶體.概述了三種飽和吸收體 SESAM,碳納米管、石墨烯的特點(diǎn),并比較了在鎖模激光方面各自的優(yōu)劣特性。
　　2、用SESAM作飽和吸收體對Yb:SSO晶體的被動鎖模超短脈寬激光特性進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)中得到激光的最大平均輸出功率為543mW,當(dāng)泵浦功率為17W時(shí),鎖模脈沖寬度為4.2p

3、s,對應(yīng)的中心波長和光譜半高寬分別為1040nm和1.3nm.
　　3、用反射式單壁碳納米管飽和吸收體(簡稱RSWCNT-SA)作飽和吸收體對Yb:SSO晶體的被動鎖模超短脈寬激光運(yùn)轉(zhuǎn)特性進(jìn)行了研究。介紹了RSWCNT的制備及其特性。通過實(shí)驗(yàn),得到的最大平均輸出功率為349 mW,當(dāng)泵浦功率為17 W時(shí),鎖模脈沖寬度為1.8 ps,中心波長為1062.6 nm,對應(yīng)的鎖模光譜的半高寬為1.4 nm.
　　4、用新型雙壁碳納米

4、管作飽和吸收體(簡稱DWCNT-SA)被動鎖模激光運(yùn)轉(zhuǎn)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。介紹了DWCNT-SA的制備及其特性。通過實(shí)驗(yàn),獲得的最大平均輸出功率為818 mW,當(dāng)泵浦功率17 W時(shí),得到鎖模脈沖寬度為15 ps,中心波長為1062.6 nm,對應(yīng)的光譜的半高寬為1.6 nm.通過諧振腔內(nèi)加入色散棱鏡對來消色散,以此壓縮脈寬,取得了成功,獲得了脈沖寬度為1.6ps的鎖模脈沖.
　　5、用新型氧化石墨烯飽和吸收體(簡稱Grephene

5、 oxide-SA)作為飽和吸收體對它的被動鎖模激光運(yùn)轉(zhuǎn)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。介紹了Grephene oxide的制備及其特性,分別用透射式氧化石墨烯和反射式氧化石墨烯作為飽和吸收體,對Yb:SSO晶體的被動鎖模激光運(yùn)轉(zhuǎn)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,用透射式氧化石墨烯,得到了最大輸出功率2.05 W,中心波長為1062.6 nm,對應(yīng)的光譜半高寬為1.4nm.用反射式石墨烯,獲得的最大平均輸出功率為355 mW,鎖模脈沖寬度為1.7 ps,中心波長