無(wú)序結(jié)構(gòu)Tm:CaGdAlO_4和Tm:CaYAlO_4晶體的激光特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-08 09:41
2.0μm波段激光因其在水吸收波段和大氣輸出窗口,可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)手術(shù)、神經(jīng)醫(yī)學(xué)、激光雷達(dá)、塑料加工、大氣遙感、光學(xué)信號(hào)處理等領(lǐng)域;而且,2.0μm波段激光還可以作為3-4μm激光器的泵浦光源。2.0μm波段激光光源主要可由摻Tm3+激光器提供。近年來(lái),因?yàn)檩^寬的吸收和發(fā)射譜特性,無(wú)序結(jié)構(gòu)晶體材料引起了較大的研究興趣。其中,CaGdAlO4(CGA)和CaYAlO4(CYA)無(wú)序晶體由于具有導(dǎo)熱系數(shù)高、機(jī)械硬度強(qiáng)、化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),贏得了較多的關(guān)注。摻Tm的CGA和CYA激光材料除了具有上述CGA和CYA基質(zhì)材料的優(yōu)點(diǎn)外,還具有吸收截面和發(fā)射截面大、生長(zhǎng)容易等優(yōu)勢(shì),使其成為2.0μm波段熱點(diǎn)激光材料。本文研究工作主要分為五個(gè)部分內(nèi)容:(1)利用速率方程理論分析了 Tm連續(xù)波和調(diào)Q激光的主要輸出參數(shù)特性;測(cè)量了 Tm:CGA和Tm:CYA晶體的吸收和發(fā)射光譜,并對(duì)光譜參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,為激光諧振腔端面鏡膜系的設(shè)計(jì)和制備以及激光實(shí)驗(yàn)研究提供了理論基礎(chǔ)。(2)根據(jù)光學(xué)薄膜設(shè)計(jì)理論,優(yōu)化設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)所需的端面鏡膜系結(jié)構(gòu),并利用等離子體真空濺射方法制備了本實(shí)驗(yàn)中所用的全部端面鏡。(3)開(kāi)展了 T...
【文章來(lái)源】:廈門(mén)大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和研究意義
1.2 2.0μm波段固體激光器發(fā)展概況
1.2.1 摻Tm~(3+)激光器
1.2.2 摻Ho~(3+)激光器以及Tm~(3+)、Ho~(3+)共摻激光器
1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 速率方程理論和晶體光譜特性研究
2.1 速率方程理論
2.1.1 連續(xù)波三能級(jí)速率方程理論
2.1.2 調(diào)Q速率方程理論
2.2 晶體光譜特性研究
2.2.1 Tm:CGA和Tm:CYA激光晶體
2.2.2 Tm:CGA和Tm:CYA光譜計(jì)算
2.3 本章小結(jié)
第三章 Tm:CGA和Tm:CYA連續(xù)波激光實(shí)驗(yàn)研究
3.1 激光腔鏡的設(shè)計(jì)與制備
3.2 Tm:CGA連續(xù)波激光實(shí)驗(yàn)
3.3 Tm:CYA連續(xù)波激光實(shí)驗(yàn)
3.4 本章小結(jié)
第四章 Tm:CGA和Tm:CYA被動(dòng)調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)研究
4.1 基于Cr~(2+):ZnSe可飽和吸收體的被動(dòng)調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)
4.1.1 Tm:CGA被動(dòng)調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)
4.1.2 Tm:CYA被動(dòng)調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)
4.1.3 Tm:CYA短波長(zhǎng)波長(zhǎng)調(diào)諧調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)
4.2 基于二維材料MoS_2可飽和吸收體的被動(dòng)調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)
4.2.1 Tm:CGA被動(dòng)調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)
4.2.2 Tm:CYA被動(dòng)調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 本文研究的內(nèi)容
5.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 待研究的問(wèn)題
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Enhanced saturable absorption of MoS2 black phosphorus composite in 2 μm passively Q-switched Tm: YAP laser[J]. 薛楊,謝臻達(dá),葉志霖,胡小鵬,徐金龍,張晗. Chinese Optics Letters. 2018(02)
[2]1645nm陶瓷激光共振泵浦Tm:CaYAlO4激光器[J]. 侯曉君,肖薇,李永錕,唐海艷,沈德元. 激光與紅外. 2016(01)
[3]Compact Q-switched 2 μm Tm:GdVO4 laser with MoS2 absorber[J]. Pingguang Ge,Jie Liu,Shouzhen Jiang,Yuanyuan Xu,Baoyuan Man. Photonics Research. 2015(05)
[4]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)
[5]激光二極管雙端抽運(yùn)Tm:YAP激光器[J]. 魏磊,胡學(xué)浩,韓隆,吳軍勇,王克強(qiáng). 中國(guó)激光. 2011(05)
[6]二硫化鉬催化劑的制備與應(yīng)用[J]. 王亞男,李廣學(xué). 廣東化工. 2009(03)
[7]Tm:YAG晶體光譜的溫度特性及熒光的溫度淬滅[J]. 李成,霍玉晶,何淑芳,曹余惠. 光學(xué)學(xué)報(bào). 1999(02)
本文編號(hào):3175110
【文章來(lái)源】:廈門(mén)大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景和研究意義
1.2 2.0μm波段固體激光器發(fā)展概況
1.2.1 摻Tm~(3+)激光器
1.2.2 摻Ho~(3+)激光器以及Tm~(3+)、Ho~(3+)共摻激光器
1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 速率方程理論和晶體光譜特性研究
2.1 速率方程理論
2.1.1 連續(xù)波三能級(jí)速率方程理論
2.1.2 調(diào)Q速率方程理論
2.2 晶體光譜特性研究
2.2.1 Tm:CGA和Tm:CYA激光晶體
2.2.2 Tm:CGA和Tm:CYA光譜計(jì)算
2.3 本章小結(jié)
第三章 Tm:CGA和Tm:CYA連續(xù)波激光實(shí)驗(yàn)研究
3.1 激光腔鏡的設(shè)計(jì)與制備
3.2 Tm:CGA連續(xù)波激光實(shí)驗(yàn)
3.3 Tm:CYA連續(xù)波激光實(shí)驗(yàn)
3.4 本章小結(jié)
第四章 Tm:CGA和Tm:CYA被動(dòng)調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)研究
4.1 基于Cr~(2+):ZnSe可飽和吸收體的被動(dòng)調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)
4.1.1 Tm:CGA被動(dòng)調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)
4.1.2 Tm:CYA被動(dòng)調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)
4.1.3 Tm:CYA短波長(zhǎng)波長(zhǎng)調(diào)諧調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)
4.2 基于二維材料MoS_2可飽和吸收體的被動(dòng)調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)
4.2.1 Tm:CGA被動(dòng)調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)
4.2.2 Tm:CYA被動(dòng)調(diào)Q激光實(shí)驗(yàn)
4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 本文研究的內(nèi)容
5.2 本文的創(chuàng)新點(diǎn)
5.3 待研究的問(wèn)題
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Enhanced saturable absorption of MoS2 black phosphorus composite in 2 μm passively Q-switched Tm: YAP laser[J]. 薛楊,謝臻達(dá),葉志霖,胡小鵬,徐金龍,張晗. Chinese Optics Letters. 2018(02)
[2]1645nm陶瓷激光共振泵浦Tm:CaYAlO4激光器[J]. 侯曉君,肖薇,李永錕,唐海艷,沈德元. 激光與紅外. 2016(01)
[3]Compact Q-switched 2 μm Tm:GdVO4 laser with MoS2 absorber[J]. Pingguang Ge,Jie Liu,Shouzhen Jiang,Yuanyuan Xu,Baoyuan Man. Photonics Research. 2015(05)
[4]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)
[5]激光二極管雙端抽運(yùn)Tm:YAP激光器[J]. 魏磊,胡學(xué)浩,韓隆,吳軍勇,王克強(qiáng). 中國(guó)激光. 2011(05)
[6]二硫化鉬催化劑的制備與應(yīng)用[J]. 王亞男,李廣學(xué). 廣東化工. 2009(03)
[7]Tm:YAG晶體光譜的溫度特性及熒光的溫度淬滅[J]. 李成,霍玉晶,何淑芳,曹余惠. 光學(xué)學(xué)報(bào). 1999(02)
本文編號(hào):3175110
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