【摘要】：在光電子應(yīng)用大發(fā)展的時(shí)代背景下,越來越多的領(lǐng)域?qū)Ω咧仡l大能量的脈沖激光具有巨大的需求。而常規(guī)的脈沖激光受平均功率的限制,難以兼顧實(shí)現(xiàn)高重復(fù)頻率和大單脈沖能量輸出。脈沖串激光以其易于實(shí)現(xiàn)高重頻大能量的特性而越來越受到學(xué)術(shù)界的重視。國(guó)外少數(shù)的幾家研究單位已對(duì)脈沖串激光的產(chǎn)生、輸出特性開展了一系列研究工作,并積極探索其在激光誘導(dǎo)熒光診斷技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用。相比之下,國(guó)內(nèi)對(duì)于脈沖串激光的研究還很少,針對(duì)這種現(xiàn)狀,本文開展了脈沖串激光的研究工作,利用腔內(nèi)調(diào)制的手段實(shí)現(xiàn)脈沖串激光的靈活選取,并對(duì)選取出的脈沖串激光進(jìn)行了高效放大,實(shí)現(xiàn)了一定時(shí)間范圍內(nèi)高重復(fù)頻率與大單脈沖能量兼得的脈沖串激光輸出。論文首先簡(jiǎn)要介紹了Nd:YAG晶體,對(duì)于各種調(diào)Q方法進(jìn)行了分析比較,建立了調(diào)Q的速率方程并進(jìn)行優(yōu)化,獲得了晶體能量提取效率,諧振腔輸出能量,峰值輸出功率,脈寬和輸出鏡最佳反射率的表達(dá)式,對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行很好的理論指導(dǎo)。其次,為指導(dǎo)脈沖串激光的放大工作,利用MATLAB軟件對(duì)激光放大過程進(jìn)行了仿真,分析了種子光能量密度、泵浦能量和放大增益系數(shù)對(duì)于放大效果的影響。最后,開展了基于腔內(nèi)調(diào)制的脈沖串激光的實(shí)驗(yàn)研究。分別采用閃光燈側(cè)泵方式和LD側(cè)泵方式,結(jié)合腔內(nèi)聲光調(diào)Q,實(shí)現(xiàn)了脈沖串激光的靈活選取。并將LD側(cè)泵選取的脈沖串激光進(jìn)行了放大。在選取的脈沖間隔100μs時(shí),選取了2個(gè)脈沖,單脈沖能量85.2m J;在選取的脈沖間隔20μs時(shí),選取了個(gè)12脈沖,單脈沖能量17.7m J;在選取的脈沖間隔10μs時(shí),選取了25個(gè)脈沖,單脈沖能量8.8m J,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,脈沖串激光相比傳統(tǒng)脈沖激光,具有一定時(shí)間內(nèi)高重復(fù)頻率與大單脈沖能量兼顧的優(yōu)點(diǎn)。
【圖文】：

圖 2-13outE 和PE ，inE 的關(guān)系，可以得到如圖 2-13 所示的三維仿真圖。分析圖，可以大對(duì)激光放大的效果更為顯著。所以，提高種子光的能結(jié)簡(jiǎn)要介紹了 Nd:YAG 晶體的物理和光學(xué)特性，闡述了選閃光燈泵浦和 LD 泵浦的優(yōu)缺點(diǎn)，為下文論述采用不同泵鋪墊。比較了不同調(diào) Q 方法的優(yōu)缺點(diǎn)，論述了選取聲光調(diào)光器的一般性理論和優(yōu)化理論。一般性理論中，推導(dǎo)能量大小的關(guān)系，，得到了激光脈沖能量，脈寬，峰值功率推導(dǎo)了鏡片最佳反射率，輸出能量，能量提取效率，峰值，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供理論指導(dǎo)。沖串激光的放大理論，為選取出的脈沖串激光放大實(shí)驗(yàn)

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文器，信號(hào)發(fā)生器采用斯坦福數(shù)字信號(hào)發(fā)生定重頻和脈沖寬度，是當(dāng)今世界上最優(yōu)秀聲光調(diào) Q 開關(guān)，以及燈泵模塊的電源。使同觸發(fā)頻率的信號(hào)輸出與同步，最終獲矩形脈沖函數(shù)波波形，頻率，峰值，脈寬，具有四個(gè)獨(dú)立的延遲通道，5ps 脈沖延差電壓，最高延時(shí)可以達(dá)到 1×103s，1M可以自由切換。
【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】：2015
【分類號(hào)】：TN24

【參考文獻(xiàn)】

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1 徐海濤;LD泵浦Nd:GdVO_4MOPA激光器的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2539782