發(fā)布時(shí)間：2017-12-29 04:21

  本文關(guān)鍵詞：Tm:YAG激光器主動(dòng)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(lèi)型：學(xué)位論文

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【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(cè)、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(jià)值和研究?jī)r(jià)值。本論文的主要目的就是運(yùn)用主動(dòng)鎖模技術(shù),獲得Tm:YAG晶體的聲光主動(dòng)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(shí),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(shí)驗(yàn)所用的泵浦源為785 nm的半導(dǎo)體激光器。根據(jù)Tm3+的能級(jí)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(duì)Tm:YAG激光器的閾值進(jìn)行了分析。同時(shí),對(duì)Tm:YAG晶體進(jìn)行了熱場(chǎng)理論分析,并通過(guò)搭建簡(jiǎn)單的諧振腔,對(duì)晶體熱焦距進(jìn)行了測(cè)量,另一方面,運(yùn)用“光束質(zhì)量反推法”,對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。其次,分析了鎖模的基本原理,并對(duì)主動(dòng)鎖模原理進(jìn)行了著重分析,包括對(duì)鎖模過(guò)程的時(shí)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(dòng)鎖模激光器的脈寬分析。并分析了鎖模諧振腔的設(shè)計(jì)原理,通過(guò)對(duì)諧振腔參數(shù)的分析,得出各個(gè)參數(shù)的理論數(shù)值。從而確定實(shí)驗(yàn)所需的諧振腔的具體結(jié)構(gòu)。最后,根據(jù)設(shè)計(jì)好的諧振腔結(jié)構(gòu),搭建完整的實(shí)驗(yàn)裝置,對(duì)弛豫振蕩現(xiàn)象進(jìn)行了驗(yàn)證與測(cè)量。通過(guò)諧振腔的調(diào)節(jié),以及對(duì)鎖模驅(qū)動(dòng)器的調(diào)試,實(shí)現(xiàn)腔長(zhǎng)與載波頻率相匹配,獲得連續(xù)鎖模脈沖。同時(shí),分析了連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)以及鎖模運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的輸出特性,包括功率輸出特性、輸出波長(zhǎng)、時(shí)域波形、頻譜圖以及光斑圖等,最后得到了0.95 W,中心波長(zhǎng)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN248.1
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本文編號(hào)：1348787