2μm波段激光具有大氣消光比低和人眼安全的優(yōu)點(diǎn),還在水分子、CO2分子和N2O分子等多種分子處存在吸收峰,因此在激光遙感、激光測(cè)距、光譜學(xué)以及激光醫(yī)療等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值。特別地,單縱模輸出的2μm脈沖固體激光器是相干多普勒激光雷達(dá)和差分吸收激光雷達(dá)的首選光源。激光雷達(dá)光源通常通過(guò)注入鎖定技術(shù)實(shí)現(xiàn),即將單縱模的種子激光注入到另一個(gè)高能量、高重頻的從激光器中,通過(guò)其放大,以獲得窄線(xiàn)寬、大能量、高重頻、高峰值功率的單縱模激光。種子光激光器在整個(gè)系統(tǒng)中占有極為重要的位置,直接影響著整個(gè)系統(tǒng)的光譜特性、模式相位特性以及空間特性,本文主要就提高2μm單縱模種子激光器的輸出功率和抗失諧能力進(jìn)行研究,從而實(shí)現(xiàn)窄線(xiàn)寬、穩(wěn)定性高的2μm單縱模激光器,以期為獲得更好的激光雷達(dá)光源做出一定的貢獻(xiàn)。首先,本文詳細(xì)地介紹了2μm單縱模激光器和角錐棱鏡諧振腔固體激光器的研究概況,分析了獲得高功率2μm單縱模激光方法的優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)激光雷達(dá)的種子光光源輸出性能仍需提升的問(wèn)題,明確了開(kāi)展抗失諧能力強(qiáng)的高功率單縱模2μm單摻Ho激光器及其穩(wěn)定性研究的意義。然后分析了Ho:YAG晶體、Ho:YLF晶體和Ho:YVO4的... 

【文章頁(yè)數(shù)】：136 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 2μm相干多普勒測(cè)風(fēng)雷達(dá)
        1.1.2 2μm差分吸收雷達(dá)
    1.2 2μm單縱模固體激光器的研究現(xiàn)狀
    1.3 角錐諧振腔固體激光器的研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 單摻Ho單縱模激光器的理論及實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 引言
    2.2 單摻Ho晶體的物理及光譜特性
        2.2.1 單摻Ho晶體的參數(shù)
        2.2.2 單摻Ho晶體的吸收和發(fā)射截面
        2.2.3 單摻Ho晶體的增益截面與自由振蕩波長(zhǎng)分析
    2.3 單摻Ho晶體的熱效應(yīng)分析
        2.3.1 晶體溫度分布
        2.3.2 晶體熱透鏡效應(yīng)
    2.4 單摻Ho激光器連續(xù)速率方程
    2.5 F-P標(biāo)準(zhǔn)具實(shí)現(xiàn)單縱模輸出
        2.5.1 F-P選縱模原理
        2.5.2 單摻Ho單縱模激光器的實(shí)驗(yàn)研究
    2.6 本章小結(jié)
第3章 環(huán)形腔Ho:YLF高功率可調(diào)諧單縱模激光器的研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)現(xiàn)單縱模激光輸出的原理
    3.3 環(huán)形腔Ho:YLF激光器的設(shè)計(jì)及分析
        3.3.1 環(huán)形腔設(shè)計(jì)
        3.3.2 環(huán)形腔熱穩(wěn)定性分析
    3.4 環(huán)形腔Ho:YLF高功率可調(diào)諧單縱模激光器的實(shí)驗(yàn)研究
    3.5 基于MOPA技術(shù)的高功率可調(diào)諧單縱模激光器的實(shí)驗(yàn)研究
    3.6 本章小結(jié)
第4章 單角錐腔Ho:YAG單縱模激光器的研究
    4.1 引言
    4.2 角錐棱鏡及角錐諧振腔的特性研究
        4.2.1 角錐棱鏡的反射特性
        4.2.2 角錐棱鏡的偏振特性
        4.2.3 角錐棱鏡諧振腔的抗失諧特性
    4.3 單角錐腔Ho:YAG激光器的研究
        4.3.1 單角錐腔Ho:YAG激光器諧振腔的設(shè)計(jì)及分析
        4.3.2 單角錐腔Ho:YAG激光器的實(shí)驗(yàn)研究
    4.4 單角錐腔Ho:YAG單縱模激光器的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究
        4.4.1 實(shí)現(xiàn)單縱模輸出的理論分析
        4.4.2 單角錐腔Ho:YAG單縱模激光器的實(shí)驗(yàn)研究
    4.5 本章小結(jié)
第5章 雙角錐棱鏡Ho:YLF高功率可調(diào)諧單縱模激光器的研究
    5.1 引言
    5.2 雙角錐棱鏡諧振腔的退偏效應(yīng)
    5.3 雙角錐棱鏡Ho:YLF環(huán)形腔激光器的設(shè)計(jì)及分析
        5.3.1 諧振腔設(shè)計(jì)
        5.3.2 諧振腔穩(wěn)定性分析
    5.4 雙角錐腔實(shí)現(xiàn)單縱模激光輸出的理論分析
    5.5 雙角錐棱鏡Ho:YLF環(huán)形腔激光器的實(shí)驗(yàn)研究
        5.5.1 角錐棱鏡失諧量對(duì)激光器功率的影響
        5.5.2 旋轉(zhuǎn)波片對(duì)激光器功率的影響
    5.6 雙角錐棱鏡Ho:YLF高功率可調(diào)諧單縱模激光器的實(shí)驗(yàn)研究
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]2微米單摻Ho釩酸鹽固體激光器特性研究[D]. 丁宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]單摻Ho注入鎖頻激光器研究[D]. 戴通宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3668519