【摘要】：耦合腔式拉曼激光器的基頻腔和拉曼腔相互嵌套,同時相對獨立,拉曼腔相對于內(nèi)腔式結(jié)構(gòu)縮短,同樣的時間可以多程往返獲得高拉曼增益,并且可以壓縮拉曼光的脈沖。對拉曼激光器理論方面的研究是基于輻射傳輸方程和激光器速率方程組的推導(dǎo),現(xiàn)有的基于單模高斯光束近似的拉曼激光器理論模型可以很好的描述接近于單模運轉(zhuǎn)的LD端面泵浦激光器的運轉(zhuǎn)。但LD側(cè)面泵浦系統(tǒng)的激光模式與LD端面泵浦系統(tǒng)不同,側(cè)面泵浦的基頻光往往是多模運轉(zhuǎn),而由于拉曼光束凈化效應(yīng),拉曼光基本以單模運轉(zhuǎn)。針對這一問題,本文建立LD側(cè)面泵浦拉曼激光器理論模型,在該理論模型中,基頻光考慮TEM00、TEM01*和TEM10三個模式運轉(zhuǎn),假定泵浦光Top-Hat分布,推導(dǎo)出歸一化的速率方程組,再進行建模編程,在不同歸一化拉曼增益M和歸一化反轉(zhuǎn)粒子數(shù)N的情況下理論上模擬激光器的運轉(zhuǎn)情況。實驗方面,實現(xiàn)了LD側(cè)面泵浦Nd:YAG模塊YVO4內(nèi)腔式主動調(diào)Q拉曼激光器,在泵浦功率為117.7W和脈沖重復(fù)率為15k Hz時,獲得了最大功率輸出為6.98W的拉曼光,從808nm泵浦光到1176nm拉曼光的光-光轉(zhuǎn)換效率為5.93%。實現(xiàn)了LD側(cè)面泵浦Nd:YAG模塊YVO4主動調(diào)Q耦合腔式拉曼激光器,改變耦合鏡的曲率半徑,分別為:150、500、1000和3000mm,研究耦合鏡曲率半徑的改變對轉(zhuǎn)換效率的影響,發(fā)現(xiàn)耦合鏡曲率半徑越大,閾值越高,轉(zhuǎn)換效率越大,并且給出獲得拉曼光最大平均輸出功率時的脈沖波形,與理論模型一致。
【圖文】：

基礎(chǔ)建模編程，在理論上模擬分析了光束凈化過程[54]。以上研究者均激光器系統(tǒng)的研究，并未考慮 LD 側(cè)泵系統(tǒng)與端泵的不同。拉曼散射理拉曼散射是拉曼散射中一種特殊情況，相較于普通的拉曼散射光，受激方向性強和散射強度高等優(yōu)點。拉曼光相較于入射光，其頻率會發(fā)生一的拉曼光波長相較于入射光必然會發(fā)生改變。在散射光的光譜中可以看光相同的譜線以外，在該譜線的兩側(cè)還會有兩條對稱的譜線。受激拉曼性散射，是強激光的光電場與原子中的電子激發(fā)、分子中的振動或與晶合，導(dǎo)致入射光的能量發(fā)生變化，其對應(yīng)能級也會隨其發(fā)生相應(yīng)的變化被分為兩種：Stokes 散射和 Anti-Stokes 散射。圖 1.1 和圖 1.2 分別給出Anti-Stokes 散射過程中能級的變化。

圖 1.3 級聯(lián)受激1.3.3 受激拉曼散射的分類晶體材料對輻射場的響應(yīng)時間是一個效應(yīng)分成兩種。第一種，穩(wěn)態(tài)受激拉曼散沖脈寬 τp比分子振動的弛豫時間 tR長很級時發(fā)生的受激拉曼散射效應(yīng)為穩(wěn)態(tài)受該情況下 τp小于或者等于 tR，相對于晶體一般情況下在晶體中產(chǎn)生瞬態(tài)拉曼散射效散射過程中，一階斯托克斯激光的光強表I( LS其中，LI 是泵浦光光強；L 為拉曼介質(zhì)的
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN248

【參考文獻】

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4 程朝s

本文編號：2645332