【摘要】：傳統(tǒng)的固態(tài)激光器由于多縱模運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致時(shí)域波形呈現(xiàn)出嚴(yán)重的調(diào)制現(xiàn)象,這一點(diǎn)不可避免地限制了固體激光器在實(shí)際中的應(yīng)用。本文對主被動(dòng)調(diào)Q結(jié)合諧振反射器及扭擺腔獲得光滑高斯型脈沖及單縱模輸出激光的技術(shù)進(jìn)行了研究。首先,回顧了單縱模激光器的發(fā)展歷程,對實(shí)現(xiàn)單縱模的方法進(jìn)行了總結(jié),分析了固體激光器中實(shí)現(xiàn)單縱模輸出的研究現(xiàn)狀。對雙調(diào)Q激光器的研究進(jìn)展進(jìn)行了分析,雙調(diào)Q的優(yōu)點(diǎn)在于改善時(shí)域波形的對稱度,縮短脈沖寬度。其次,針對調(diào)Q速率方程,通過計(jì)算機(jī)編程結(jié)合激光振蕩的物理過程對滿足被動(dòng)調(diào)Q速率方程的超越方程進(jìn)行數(shù)值求解,得出相應(yīng)的參數(shù)(被動(dòng)調(diào)Q初始透過率T_0、輸出耦合鏡反射率R)與輸出的能量、脈寬、峰值功率的關(guān)系。之后,在模式差異確定時(shí),給出了單縱模輸出與激光振蕩次數(shù)的關(guān)系。分析了固體激光器增益介質(zhì)中的空間燒孔效應(yīng)引起多縱模振蕩的原理及單縱模激光輸出抑制空間燒孔效應(yīng)的必要性,及扭擺腔抑制空間燒孔效應(yīng)產(chǎn)生的原理。利用薄膜理論對諧振反射器作為選模器件和輸出耦合鏡時(shí)諧振腔的縱模模式進(jìn)行研究,研究了影響反射譜包絡(luò)周期及精細(xì)結(jié)構(gòu)周期的因素,結(jié)合諧振腔縱模間隔,給出了精細(xì)結(jié)構(gòu)周期對單縱模輸出特性的影響。最后,在主動(dòng)Q調(diào)制波形給定的情況下,實(shí)驗(yàn)上對主被動(dòng)調(diào)Q獲得光滑對稱高斯型時(shí)域脈沖與被動(dòng)調(diào)Q時(shí)域脈沖進(jìn)行比較,指出了影響時(shí)域脈沖波形的因素。之后對主被動(dòng)調(diào)Q及被動(dòng)調(diào)Q的輸出參數(shù)進(jìn)行了比較分析。得出不同的諧振反射器參數(shù)以及Cr~(4+):YAG的初始透過率T_0值與激光器單縱模輸出關(guān)系,以及構(gòu)成扭擺腔的兩個(gè)四分之一波片的快軸夾角對諧振腔輸出的時(shí)域波形影響。最后,對不同參數(shù)下激光器輸出能量、脈寬、峰值功率參數(shù)的差異進(jìn)行了分析。最終在主被動(dòng)調(diào)Q下,結(jié)合諧振反射器及扭擺腔技術(shù)。在諧振反射器鏡片厚度1.5 mm、間距L為7.5 cm、T_0值為6.23%時(shí)激光器輸出的單縱模率達(dá)到了92.6%,此時(shí)的能量為11.39 mJ,能量穩(wěn)定性為0.38 mJ,時(shí)域波形高斯擬合度為0.9886。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文了可飽和吸收體的激發(fā)態(tài)吸收項(xiàng)，給出了空間結(jié)構(gòu)的調(diào) Q 速率方程，利用改進(jìn)的方程對激光器的輸出參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化[21]。2000 年，Xingyu Zang、Shengzhi Zhao 和 Qingpu Wang 等人提出了被動(dòng)調(diào) 速率方程的三維模型[22]2005 年，Kouznetsov D 與 Bisson J 等人利用短腔法獲得了單縱模激光輸出，具有 50%的光光效率，泵浦閾值只有幾瓦[8]。

- 3 -圖 1-2 Schuhmann K 與 Kirch K 等人獲得單縱模輸出的實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)[9]，Cole B，Goldberg L 等人通過對可飽和吸收體直接漂白的脈沖隨機(jī)抖動(dòng)問題，，獲得了穩(wěn)定的調(diào) Q 脈沖輸出[23]，如圖，Schuhmann K 與 Kirch K 等人研究了碟片激光器中的空間腔法獲得了單縱模輸出[9]。不同于傳統(tǒng)的扭擺腔結(jié)構(gòu)，文獻(xiàn)
【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】：2019
【分類號】：TN24

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