DPL腔內(nèi)倍頻脈沖激光器研究.pdf

1、DPL腔內(nèi)倍頻脈沖激光器技術(shù)正在日趨成熟,且激光產(chǎn)品已經(jīng)商業(yè)化,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、醫(yī)療和科研等領(lǐng)域中。本論文主要圍繞DPL腔內(nèi)倍頻脈沖激光器,進行了下面三部分的工作:
　　 (1)到目前為止,對于小于激光脈沖寬度的時間內(nèi),光場的不穩(wěn)定性,很少有文獻進行過研究。因此,論文以腔內(nèi)倍頻調(diào)Q激光器工作原理為基礎(chǔ),運用模式理論,研究了多種形式泵浦光分布的情況下倍頻光的脈沖的形狀以及脈沖持續(xù)過程中光場分布的時間不穩(wěn)定性,分析了倍頻光光束

2、質(zhì)量隨時間的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)腔內(nèi)倍頻調(diào)Q激光器輸出的倍頻光光場分布在脈沖的持續(xù)過程中并不穩(wěn)定,呈持續(xù)變化。論文引入平均光束質(zhì)量因子(M)2來衡量脈沖的光束質(zhì)量,引入脈沖光場的不穩(wěn)定度δ來評價脈沖光場的不穩(wěn)定性。對高斯泵浦的情況進行研究發(fā)現(xiàn),減小腔長會使脈沖光場分布的不穩(wěn)定性降低,但脈沖的平均光束質(zhì)量因子會增加；而增加泵浦光半徑與振蕩光半徑之比則會使脈沖光場分布的不穩(wěn)定性增加,且脈沖的平均光束質(zhì)量因子會變大。
　　 (2)進行了

3、腔內(nèi)倍頻調(diào)Q激光器的實驗研究。在實驗室中搭建腔內(nèi)倍頻調(diào)Q激光器,以獲得最大輸出功率為目的對激光器各元件進行調(diào)節(jié)。記錄不同泵浦功率及不同調(diào)Q頻率下,激光器輸出的平均功率和脈寬,并對實驗數(shù)據(jù)進行處理分析。
　　 (3)在腔內(nèi)倍頻調(diào)Q激光器的基礎(chǔ),對紫外激光器進行了研究。首先,在腔內(nèi)倍頻調(diào)Q綠光激光器結(jié)構(gòu)確定的情況下,直接由腔外倍頻產(chǎn)生紫外光時,通過提高泵浦功率、增加BBO晶體長度、減小BBO晶體處的光斑半徑,均可使脈沖峰值功率增加,

4、脈寬減小,光-光轉(zhuǎn)換效率增加。根據(jù)現(xiàn)有的文獻報導(dǎo),由532nm→266nm轉(zhuǎn)換時產(chǎn)生紫外光輸出時,基本都采用腔外倍頻的方式實現(xiàn)。本論文從提高能量利用率的角度出發(fā),設(shè)計了腔內(nèi)倍頻調(diào)Q紫外激光器。在腔內(nèi)倍頻紫外調(diào)Q激光器中,增加泵浦功率、增加BBO晶體長度、減小BBO晶體處綠光振蕩半徑、減小1064nm光振蕩腔長,都可以增加輸出脈沖的峰值功率,減小脈寬,并且增加光-光轉(zhuǎn)換效率。對兩種倍頻方式進行模擬,通過對比后發(fā)現(xiàn),腔內(nèi)倍頻產(chǎn)生紫外光輸出的