基于電光/飽和吸收體雙損耗調(diào)制高峰值功率單鎖模脈沖激光特性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-07 15:59
高峰值功率、超短脈沖激光也被稱為超短超強(qiáng)激光,而對(duì)超短超強(qiáng)激光的探索是本世紀(jì)以來(lái)激光技術(shù)領(lǐng)域一個(gè)非常重要的方向。超短超強(qiáng)脈沖激光器的研究,不僅是激光技術(shù)領(lǐng)域的重大突破,也促進(jìn)了許多新學(xué)科的建立,此外,在工業(yè)、軍事及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域也具有極大的應(yīng)用價(jià)值。為了獲得超短超強(qiáng)激光,研究人員不斷地進(jìn)行激光技術(shù)的創(chuàng)新。根據(jù)過(guò)去的研究經(jīng)驗(yàn),激光器的總輸出能量不變時(shí),脈沖寬度越短,對(duì)應(yīng)的脈沖峰值功率越高,因此,激光器的脈沖寬度與峰值功率是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)的參數(shù)�?v觀超短超強(qiáng)激光器的發(fā)展方向,一是鎖模技術(shù)不斷進(jìn)步,推動(dòng)著激光器向著超短脈沖方向發(fā)展;二是激光峰值功率的不斷攀升,為深入研究超快超強(qiáng)現(xiàn)象提供了強(qiáng)有力的工具。但是,對(duì)于全固態(tài)連續(xù)鎖模脈沖激光器來(lái)講,壓縮脈寬,往往就會(huì)帶來(lái)重復(fù)頻率的大大增加,導(dǎo)致單個(gè)鎖模脈沖的能量難以提升,如何進(jìn)一步提高脈沖激光器的單脈沖峰值功率,依然是非常重要的研究課題�;诂F(xiàn)有的調(diào)Q鎖模(QML)激光技術(shù),本論文提出了一種新型的低重頻亞納秒鎖模脈沖序列輸出方法,可以實(shí)現(xiàn)脈沖峰值功率的大幅度提高和脈沖重復(fù)頻率的可控操作。采用主被動(dòng)雙損耗調(diào)制組合方法,基于主動(dòng)調(diào)Q和可飽和吸收體被動(dòng)鎖模機(jī)理,...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:134 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1激光器的不同運(yùn)轉(zhuǎn)形式
從時(shí)間特性上,激光器可分為連續(xù)(Continuous?wave,?CW)、調(diào)Q??(Q-switched)、調(diào)(^鎖模(Q-switched?and?mode-locked,?QML)和連續(xù)鎖模(CW??mode-locked,?CWML)四種形式,如圖1.1所示。目前,調(diào)Q、QML和CWML??三種技術(shù),是獲得脈沖激光的主要方法。??CW?Q-switching??[AA??CWML?..?QML??V-??0?:?:??1?/?\?/?\??CL?:?:??11111111?1111111111111?./illlL?vfilllL??Time?Time??Fig.?1.1?Different?types?of?laser?operation.??圖1.1激光器的不同運(yùn)轉(zhuǎn)形式。??1.2.1調(diào)Q技術(shù)??調(diào)Q技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,是激光發(fā)展史上的一個(gè)重大突破,它的主要特點(diǎn)??就是把激光能量壓縮在較窄寬度的脈沖中發(fā)射,從而提高激光的單色亮度。這一??技術(shù)的發(fā)展,在物理范圍幵辟了強(qiáng)光光學(xué)學(xué)科,且進(jìn)一步推動(dòng)了光的二次諧波、??光的差頻、和頻、參量放大和振蕩,以及光的拉曼散射、布里淵散射等一系列的??非線性光學(xué)效應(yīng)。??對(duì)于固體激光器,調(diào)Q實(shí)際上就是調(diào)節(jié)諧振腔內(nèi)的損耗值,Q被稱為諧振??腔的品質(zhì)因數(shù),其定義是:2?=?腔內(nèi)貯存的激光能量/每秒鐘損耗的激光能量),??其中v是激光脈沖的中心頻率。激光器調(diào)Q的工作原理如圖1.2所示
Substrate?Bragg?mirror?Absorber?Reflector??圖?2.1?Structure?of?the?SESAM.??圖2.1?SESAM的典型結(jié)構(gòu)圖。??在1網(wǎng)波段使用SESAM進(jìn)行被動(dòng)調(diào)Q與鎖模時(shí),SESAM的制備要求不同。??通常來(lái)講,用于調(diào)Q的SESAM的吸收區(qū)用較高的溫度生長(zhǎng)來(lái)獲得較大的的恢復(fù)??時(shí)間,厚度也比較厚,一般為幾百納米[17]。當(dāng)SESAM用于鎖模激光器時(shí),它??22??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Multilayer black phosphorus as saturable absorber for an Er:Lu2O3 laser at 3 μm[J]. Mingqi Fan,Tao Li,Shengzhi Zhao,Guiqiu Li,Xiaochun Gao,Kejian Yang,Dechun Li,Christian Kr?nkel. Photonics Research. 2016(05)
[2]大能量電光調(diào)Q脈沖序列輸出全固態(tài)Nd∶YAG激光器[J]. 趙虎,延新杰,鄧明發(fā),孫維娜. 激光與紅外. 2016(07)
[3]Passive Q-switching and Q-switched mode-locking operations of 2 μm Tm:CLNGG laser with MoS2 saturable absorber mirror[J]. L.C.Kong,G.Q.Xie,P.Yuan,L.J.Qian,S.X.Wang,H.H.Yu,H.J.Zhang. Photonics Research. 2015(02)
[4]高功率二極管激光器相變冷卻技術(shù)[J]. 武德勇,高松信,曹宏章,王宏,李弋,楊波. 強(qiáng)激光與粒子束. 2013(11)
[5]基于石墨烯可飽和吸收被動(dòng)鎖模超快全固體激光器的研究[J]. 何京良,郝霄鵬,徐金龍,李先磊,楊英. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(09)
[6]中間鏡式半導(dǎo)體可飽和吸收鏡在Nd:YVO4激光器中被動(dòng)調(diào)Q特性研究[J]. 王勇剛,彭繼迎,檀慧明,錢龍生,柴路,張志剛,王清月,林濤,馬驍宇. 光子學(xué)報(bào). 2007(03)
[7]中間鏡式半導(dǎo)體可飽和吸收鏡實(shí)現(xiàn)Nd:YVO4被動(dòng)鎖模[J]. 王勇剛,馬驍宇,劉陽(yáng),孫利群,田芊. 中國(guó)激光. 2005(08)
[8]Passive mode locking of an Yb:YAB laser with a low modulation depth SESAM[J]. 薛迎紅,王清月,張志剛,柴路,王專,韓英魁,孫虹,李靜,王繼揚(yáng),王勇剛,馬驍宇,宋宴榮. Chinese Optics Letters. 2004(08)
[9]用半導(dǎo)體可飽和吸收鏡對(duì)摻釹晶體激光器進(jìn)行被動(dòng)調(diào)Q和鎖模[J]. 王勇剛,馬驍宇,潭滿清,張敬明. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2003(12)
本文編號(hào):2903532
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:134 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1激光器的不同運(yùn)轉(zhuǎn)形式
從時(shí)間特性上,激光器可分為連續(xù)(Continuous?wave,?CW)、調(diào)Q??(Q-switched)、調(diào)(^鎖模(Q-switched?and?mode-locked,?QML)和連續(xù)鎖模(CW??mode-locked,?CWML)四種形式,如圖1.1所示。目前,調(diào)Q、QML和CWML??三種技術(shù),是獲得脈沖激光的主要方法。??CW?Q-switching??[AA??CWML?..?QML??V-??0?:?:??1?/?\?/?\??CL?:?:??11111111?1111111111111?./illlL?vfilllL??Time?Time??Fig.?1.1?Different?types?of?laser?operation.??圖1.1激光器的不同運(yùn)轉(zhuǎn)形式。??1.2.1調(diào)Q技術(shù)??調(diào)Q技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,是激光發(fā)展史上的一個(gè)重大突破,它的主要特點(diǎn)??就是把激光能量壓縮在較窄寬度的脈沖中發(fā)射,從而提高激光的單色亮度。這一??技術(shù)的發(fā)展,在物理范圍幵辟了強(qiáng)光光學(xué)學(xué)科,且進(jìn)一步推動(dòng)了光的二次諧波、??光的差頻、和頻、參量放大和振蕩,以及光的拉曼散射、布里淵散射等一系列的??非線性光學(xué)效應(yīng)。??對(duì)于固體激光器,調(diào)Q實(shí)際上就是調(diào)節(jié)諧振腔內(nèi)的損耗值,Q被稱為諧振??腔的品質(zhì)因數(shù),其定義是:2?=?腔內(nèi)貯存的激光能量/每秒鐘損耗的激光能量),??其中v是激光脈沖的中心頻率。激光器調(diào)Q的工作原理如圖1.2所示
Substrate?Bragg?mirror?Absorber?Reflector??圖?2.1?Structure?of?the?SESAM.??圖2.1?SESAM的典型結(jié)構(gòu)圖。??在1網(wǎng)波段使用SESAM進(jìn)行被動(dòng)調(diào)Q與鎖模時(shí),SESAM的制備要求不同。??通常來(lái)講,用于調(diào)Q的SESAM的吸收區(qū)用較高的溫度生長(zhǎng)來(lái)獲得較大的的恢復(fù)??時(shí)間,厚度也比較厚,一般為幾百納米[17]。當(dāng)SESAM用于鎖模激光器時(shí),它??22??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Multilayer black phosphorus as saturable absorber for an Er:Lu2O3 laser at 3 μm[J]. Mingqi Fan,Tao Li,Shengzhi Zhao,Guiqiu Li,Xiaochun Gao,Kejian Yang,Dechun Li,Christian Kr?nkel. Photonics Research. 2016(05)
[2]大能量電光調(diào)Q脈沖序列輸出全固態(tài)Nd∶YAG激光器[J]. 趙虎,延新杰,鄧明發(fā),孫維娜. 激光與紅外. 2016(07)
[3]Passive Q-switching and Q-switched mode-locking operations of 2 μm Tm:CLNGG laser with MoS2 saturable absorber mirror[J]. L.C.Kong,G.Q.Xie,P.Yuan,L.J.Qian,S.X.Wang,H.H.Yu,H.J.Zhang. Photonics Research. 2015(02)
[4]高功率二極管激光器相變冷卻技術(shù)[J]. 武德勇,高松信,曹宏章,王宏,李弋,楊波. 強(qiáng)激光與粒子束. 2013(11)
[5]基于石墨烯可飽和吸收被動(dòng)鎖模超快全固體激光器的研究[J]. 何京良,郝霄鵬,徐金龍,李先磊,楊英. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(09)
[6]中間鏡式半導(dǎo)體可飽和吸收鏡在Nd:YVO4激光器中被動(dòng)調(diào)Q特性研究[J]. 王勇剛,彭繼迎,檀慧明,錢龍生,柴路,張志剛,王清月,林濤,馬驍宇. 光子學(xué)報(bào). 2007(03)
[7]中間鏡式半導(dǎo)體可飽和吸收鏡實(shí)現(xiàn)Nd:YVO4被動(dòng)鎖模[J]. 王勇剛,馬驍宇,劉陽(yáng),孫利群,田芊. 中國(guó)激光. 2005(08)
[8]Passive mode locking of an Yb:YAB laser with a low modulation depth SESAM[J]. 薛迎紅,王清月,張志剛,柴路,王專,韓英魁,孫虹,李靜,王繼揚(yáng),王勇剛,馬驍宇,宋宴榮. Chinese Optics Letters. 2004(08)
[9]用半導(dǎo)體可飽和吸收鏡對(duì)摻釹晶體激光器進(jìn)行被動(dòng)調(diào)Q和鎖模[J]. 王勇剛,馬驍宇,潭滿清,張敬明. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2003(12)
本文編號(hào):2903532
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