2μm激光具有對(duì)人眼安全、處在水和CO2的吸收峰、位于大氣透明窗口內(nèi)等諸多優(yōu)點(diǎn),使得2μm單縱模激光器在窄線寬激光應(yīng)用中具有明顯優(yōu)勢(shì)。2μm單縱模激光廣泛應(yīng)用于多普勒激光測風(fēng)雷達(dá)、差分吸收激光雷達(dá)、高分辨率光譜學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域。在單縱模激光實(shí)現(xiàn)方案中,基于法拉第效應(yīng)的環(huán)形腔法在實(shí)現(xiàn)窄線寬、波長可調(diào)諧單縱模激光上具有明顯優(yōu)勢(shì)。摻Tm3+激光介質(zhì)在2μm波段有較寬的發(fā)射譜區(qū),利于實(shí)現(xiàn)較大范圍的波長調(diào)諧。因此,研究環(huán)形腔Tm:YAG單縱模激光器很有意義。由于陶瓷相對(duì)于晶體具有諸多優(yōu)點(diǎn),開展陶瓷Tm:YAG單縱模激光器的研究也頗有意義。鑒于此,本文的研究可以概括為以下內(nèi)容:首先,以Tm:YAG激光器的準(zhǔn)三能級(jí)系統(tǒng)為核心建立了激光器的速率方程,并基于此對(duì)環(huán)形腔Tm:YAG激光器的輸出特性進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,給出了泵浦束腰半徑、輸出鏡透過率等對(duì)輸出功率特性的影響。通過理論和實(shí)驗(yàn)測量雙重手段分析了Tm:YAG晶體的熱透鏡焦距和泵浦功率及泵浦光斑半徑的關(guān)系。其次,基于旋光器的工作原理研究了環(huán)形腔單向運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)方法,設(shè)計(jì)了基于旋光器、半波片和選偏腔鏡共同作用的方案。對(duì)法布里-珀羅（F-P）標(biāo)準(zhǔn)具選縱模進(jìn)行了原理... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

組合腔法選單縱模原理圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文應(yīng)，反轉(zhuǎn)粒子數(shù)消耗及分布均勻，就可以通種利用消除空間燒孔效應(yīng)的單縱模激光實(shí)現(xiàn) 1-3，這是李莉等人在 2017 年實(shí)驗(yàn)所采用的體，離子濃度分別為：Tm3+(6at.%)、Ho3+TFP 為具有偏振選擇功能，在激光 45°入透。QWP1 和 QWP2 是兩塊 2μm 1/4 波片 1/4 波片的快軸成 90°，并正好與 TFP 的播的激光在晶體位置處為旋向不同的圓偏振間的光強(qiáng)為一定值，晶體上的光強(qiáng)分布均勻縱模激光。實(shí)驗(yàn)中，加入 F-P 標(biāo)準(zhǔn)具進(jìn)一mW 的 2090.9nm 單縱模激光，激光光束質(zhì)浦閾值約為 3.13W。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文目前，腔內(nèi)插入“光學(xué)二極管”實(shí)現(xiàn)單向的研究集中在利用聲光調(diào)制器和第效應(yīng)的兩種方案。下面首先介紹基于聲光調(diào)制器的突出研究成果。2017 年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的吳婧等開展了基于聲光 Q 開關(guān)的 Ho:YVO4腔單縱模激光器[41]，實(shí)驗(yàn)裝置如圖 1-5 所示。Ho 離子摻雜濃度為 0.6at.% 20mm。泵浦源采用 1938nm 的 Tm:YAP 固體激光器，通過透鏡組變換得光斑半徑為 0.1mm。設(shè)計(jì)了蝴蝶形諧振腔，M1、M2 的曲率半徑分別為 40300mm。聲光 Q 開光以稍微偏離布拉格角放置，對(duì)不同偏振的入射光有不效率。通過兩個(gè)半波片的作用，最終實(shí)現(xiàn)單向運(yùn)轉(zhuǎn)。在吸收泵浦功率 4.4獲得 941mW 的單縱模振蕩，激光波長為 2053.9nm，吸收泵浦斜率效率。且得到了近衍射極限的單縱模激光（M2=1.1）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于扭轉(zhuǎn)模腔的L形單縱模Tm,Ho:YAG激光器[J]. 李莉,鞠有倫,戴通宇,陳方.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2017(08)
[2]High power single-longitudinal-mode Ho3+:YVO4 unidirectional ring laser[J]. 吳婧,鞠有倫,姚寶權(quán),戴通宇,張振國,段小明,王月珠.  Chinese Optics Letters. 2017(03)
[3]2μm星載相干測風(fēng)激光雷達(dá)風(fēng)速及風(fēng)向誤差建模與分析[J]. 步志超,陳思穎,張寅超,陳和,郭磐,葛憲瑩.  紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2015(04)
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[5]激光超聲技術(shù)在航空碳纖維復(fù)合材料無損檢測中的應(yīng)用[J]. 張昭,肖迎春,李閔行,郭佳,王倩.  航空工程進(jìn)展. 2014(03)
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[7]LD抽運(yùn)Cr,Tm,Ho∶YAG微片激光器單縱模運(yùn)轉(zhuǎn)特性的研究[J]. 林志鋒,張?jiān)粕?高春清,高明偉.  物理學(xué)報(bào). 2009(03)



本文編號(hào)：2916412