本文關(guān)鍵詞：Tm:YAG激光器主動鎖模技術(shù)的研究　出處：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 2μm波段激光 超短脈沖 主動鎖模 Tm:YAG激光器

【摘要】：2μm波段激光處于人眼安全范圍,可應(yīng)用在醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、材料加工、通信等方面。超短脈沖由于具有極窄的脈沖寬度、很高的峰值功率,使其在生物組織的微加工、新型光子器件的制作等方面都有重要的應(yīng)用。本論文所研究的激光既具有2μm波段激光的特性,又具有超短脈沖的特性,因此具有十分重要的應(yīng)用價值和研究價值。本論文的主要目的就是運用主動鎖模技術(shù),獲得Tm:YAG晶體的聲光主動鎖模脈沖。本論文首先分析了Tm:YAG固體激光器的發(fā)展情況以及2μm波段鎖模激光器的發(fā)展情況。同時,分析了Tm:YAG晶體的一些特性,包括光學(xué)和光譜特性、物理和化學(xué)特性,根據(jù)其吸收譜,確定實驗所用的泵浦源為785 nm的半導(dǎo)體激光器。根據(jù)Tm3+的能級結(jié)構(gòu),獲得Tm:YAG固體激光器的速率方程,并根據(jù)所得出的速率方程理論,對Tm:YAG激光器的閾值進行了分析。同時,對Tm:YAG晶體進行了熱場理論分析,并通過搭建簡單的諧振腔,對晶體熱焦距進行了測量,另一方面,運用“光束質(zhì)量反推法”,對測量結(jié)果進行了驗證。其次,分析了鎖模的基本原理,并對主動鎖模原理進行了著重分析,包括對鎖模過程的時域和頻域的分析,相位調(diào)制原理和振幅調(diào)制原理的分析,以及主動鎖模激光器的脈寬分析。并分析了鎖模諧振腔的設(shè)計原理,通過對諧振腔參數(shù)的分析,得出各個參數(shù)的理論數(shù)值。從而確定實驗所需的諧振腔的具體結(jié)構(gòu)。最后,根據(jù)設(shè)計好的諧振腔結(jié)構(gòu),搭建完整的實驗裝置,對弛豫振蕩現(xiàn)象進行了驗證與測量。通過諧振腔的調(diào)節(jié),以及對鎖模驅(qū)動器的調(diào)試,實現(xiàn)腔長與載波頻率相匹配,獲得連續(xù)鎖模脈沖。同時,分析了連續(xù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)以及鎖模運轉(zhuǎn)狀態(tài)的輸出特性,包括功率輸出特性、輸出波長、時域波形、頻譜圖以及光斑圖等,最后得到了0.95 W,中心波長2012.5 nm,重頻84.066 MHz,脈寬458.3 ps的鎖模脈沖光輸出,光束質(zhì)量因子M2=1.37。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN248.1
，

本文編號：1348787