2μm單縱模激光處在大氣窗口光譜區(qū),可被CO₂、NO₂、H₂O等分子高效吸收,憑借其獨(dú)特的性質(zhì),在激光醫(yī)學(xué)、激光遙感、激光雷達(dá)等多方面的應(yīng)用中表現(xiàn)出巨大優(yōu)勢。自由運(yùn)轉(zhuǎn)下的激光器一般為多縱模激光輸出,在獲取單縱模激光的幾種技術(shù)手段中,扭轉(zhuǎn)模法通過去除空間燒孔效應(yīng)獲得單頻光,具有結(jié)構(gòu)簡單、輸出功率高等優(yōu)點(diǎn)。Ho:YAG是一種綜合性能極好的各向同性增益介質(zhì),使用1.9μm激光泵浦時(shí)是準(zhǔn)二能級(jí)結(jié)構(gòu),產(chǎn)熱低,滿足扭轉(zhuǎn)模法的技術(shù)要求,是作為扭轉(zhuǎn)模法增益介質(zhì)的良好選擇,也是實(shí)現(xiàn)2μm激光輸出的有效方案。據(jù)此,本文開展了基于扭轉(zhuǎn)模法的Ho:YAG單縱模激光器研究。首先,本文對2μm單縱模固體激光器和Ho:YAG激光器的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹及分析。研究了Ho:YAG激光器的能級(jí)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)過程,基于速率方程,對激光器的輸出性能進(jìn)行了理論計(jì)算,研究了不同泵浦功率下晶體的熱焦距情況。其次,研究了固體激光器模式振蕩理論,討論了自由運(yùn)轉(zhuǎn)下激光器的多縱模振蕩的原因,并對扭轉(zhuǎn)模法獲得單頻激光的原理進(jìn)行了探究。根據(jù)扭轉(zhuǎn)模法的技術(shù)特點(diǎn),開展了對扭轉(zhuǎn)模腔Ho...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 2μm單縱模激光器研究現(xiàn)狀
        1.2.1 微腔法
        1.2.2 F-P標(biāo)準(zhǔn)具法
        1.2.3 單向環(huán)形腔法
        1.2.4 扭轉(zhuǎn)模腔法
    1.3 Ho:YAG激光器研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 Ho:YAG激光器理論研究
    2.1 引言
    2.2 Ho:YAG晶體的物理與光譜特性
        2.2.1 Ho:YAG晶體物理特性
        2.2.2 Ho:YAG晶體光譜特性
    2.3 Ho:YAG激光器速率方程
        2.3.1 Ho:YAG能級(jí)結(jié)構(gòu)
        2.3.2 Ho:YAG激光器的速率方程
        2.3.3 Ho:YAG激光器輸出性能仿真
    2.4 Ho:YAG晶體熱效應(yīng)分析
        2.4.1 Ho:YAG晶體熱分布仿真
        2.4.2 Ho:YAG晶體熱焦距仿真
    2.5 本章小結(jié)
第3章 Ho:YAG激光器諧振腔設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 基于扭轉(zhuǎn)模法的單縱模激光器原理分析
        3.2.1 固體激光器的模式振蕩理論
        3.2.2 扭轉(zhuǎn)模法實(shí)現(xiàn)單縱模激光的原理
    3.3 扭轉(zhuǎn)模Ho:YAG激光器諧振腔設(shè)計(jì)
        3.3.1 諧振腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.2 諧振腔穩(wěn)定性分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于扭轉(zhuǎn)模的Ho:YAG單縱模激光器實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 直腔Ho:YAG激光器實(shí)驗(yàn)研究
    4.3 扭轉(zhuǎn)模腔Ho:YAG激光器實(shí)驗(yàn)研究
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3780320