【摘要】：Tm:YAP激光器可輸出1.9μm激光,處于中紅外2μm波段,具有對人眼安全的特點(diǎn),因此Tm:YAP激光器在激光雷達(dá)、激光醫(yī)療,光電對抗,材料加工及處理等領(lǐng)域中都能發(fā)揮出重要的作用。Tm:YAP激光晶體具有優(yōu)良的機(jī)械和熱力學(xué)性能,其發(fā)射的激光波長與Ho:YAP等晶體的吸收峰較為重合,因此還可作為光學(xué)參量振蕩(OPO)的理想光源,輸出3-5μm或8-12μm激光。然而,由于該晶體強(qiáng)烈的熱透鏡效應(yīng),會導(dǎo)致激光輸出的功率受到限制�；谝陨显�,本論文以主動調(diào)Q的LD端面抽運(yùn)板條Tm:YAP激光器為主要研究內(nèi)容,從理論與實(shí)驗(yàn)方面進(jìn)行研究,期望提高激光器輸出功率,為8-12μm激光器提供抽運(yùn)源。理論上,本文首先通過分析Tm能級結(jié)構(gòu)及脈沖運(yùn)轉(zhuǎn)的速率方程模型,得到了LD端面抽運(yùn)Tm:YAP調(diào)Q激光器的速率方程模型和輸出特性曲線。然后由熱傳導(dǎo)方程入手,分析了板條狀和塊狀Tm:YAP晶體的光場分布以及溫度分布。最后根據(jù)ABCD矩陣的穩(wěn)區(qū)條件,分析了板條狀和塊狀Tm:YAP晶體諧振腔的穩(wěn)區(qū)范圍,為實(shí)驗(yàn)開展提供理論依據(jù)。實(shí)驗(yàn)上,本文選用的激光晶體分別是尺寸為2×6×15mm~3的板條狀晶體與3×3×15mm~3的塊狀晶體,兩者皆為a軸切割,摻雜濃度為3at.%。本文先測量了板條和塊狀Tm:YAP晶體的熱透鏡焦距,再結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論分析,確定出激光諧振腔的參數(shù)。然后完成了LD端面抽運(yùn)板條和塊狀Tm:YAP連續(xù)激光器實(shí)驗(yàn)研究和對比分析。LD雙端抽運(yùn)板條Tm:YAP激光器的抽運(yùn)閾值為5.31W,當(dāng)抽運(yùn)功率為82.1W時,最大輸出功率為24.57W,斜率效率為31.16%,光光轉(zhuǎn)換效率為29.93%;LD雙端抽運(yùn)塊狀Tm:YAP激光器的抽運(yùn)閾值為8.27W,抽運(yùn)功率82.1W時,最大輸出功率為20.58W,斜率效率為29.67%,光光轉(zhuǎn)換效率為25.07%。最后完成了LD端面抽運(yùn)板條和塊狀Tm:YAP調(diào)Q激光器實(shí)驗(yàn)研究和對比分析。LD雙端抽運(yùn)板條Tm:YAP脈沖激光器在重頻為1kHz時得到脈寬38.95ns及490.12kW的峰值功率,在1kHz時得到的脈寬最窄,為22.44ns;LD雙端抽運(yùn)塊狀Tm:YAP脈沖激光器在重頻為1kHz時得到最窄脈寬44.93ns及386.38kW的峰值功率。
【圖文】：

例如，為滿足測風(fēng)雷達(dá)對激光光源的需求，常采或 Ho:YAG 激光，，而為了提供 3-5μm、8-12μm 等中遠(yuǎn)紅頻、高峰值功率的Ho:YAG或Tm:YAP調(diào)Q激光。本文旨，為非線性頻率變換中遠(yuǎn)紅外激光提供理想的抽運(yùn)源[14-激光再抽運(yùn) OPO 相比，采用調(diào) Q Tm:YAP 激光直接作為激光器的整體結(jié)構(gòu)[18]，一旦在應(yīng)用中出現(xiàn)故障，可快速排P 激光器的研究現(xiàn)狀做闡述與分析。 激光器的研究現(xiàn)狀P 塊狀晶體激光器研究現(xiàn)狀爾濱工業(yè)大學(xué)報道了聲光調(diào) Q Tm:YAP 激光器，所用 m3的塊狀晶體，在重復(fù)頻率為 5kHz 時，獲得脈寬 80心波長為 1937nm，峰值功率 19.6kW，光光轉(zhuǎn)換效率為。

塊狀晶體激光器研究現(xiàn)狀濱工業(yè)大學(xué)報道了聲光調(diào) Q Tm:YAP 激光器，所用3的塊狀晶體，在重復(fù)頻率為 5kHz 時，獲得脈寬 波長為 1937nm，峰值功率 19.6kW，光光轉(zhuǎn)換效率圖 1.1 聲光調(diào) Q Tm:YAP 激光器裝置圖大學(xué)報道了聲光調(diào) Q Tm:YAP 激光器，所用 T晶體，在重復(fù)頻率為 1kHz 時，獲得平均功率 157mJ，中心波長為 1989nm[18]。
【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】：2019
【分類號】：TN248.34

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 姚寶權(quán);李曉磊;時紅衛(wèi);戴通宇;崔錚;錢傳鵬;鞠有倫;王月珠;;Diode-pumped electro-optical cavity-dumped Tm:YAP laser at 1996.9 nm[J];Chinese Optics Letters;2015年10期

2 劉善超;劉洋;劉磊;王U

本文編號：2710870