本文關(guān)鍵詞：全固態(tài)1.06um皮秒自鎖模激光器的特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：二極管泵浦的全固態(tài)超短脈沖激光器能夠輸出高峰值功率、窄脈寬、高光束質(zhì)量的激光脈沖,以其高效率、高穩(wěn)定性的優(yōu)良特性,廣泛應(yīng)用在工業(yè)、軍事、醫(yī)療和科研等重要領(lǐng)域。全固態(tài)自鎖模皮秒激光器是一種特殊形式的短脈沖激光器,激光器諧振腔內(nèi)不需要外加的鎖模元件,可實現(xiàn)小型化運(yùn)轉(zhuǎn),并且成本低廉、腔型簡潔。本論文旨在對LD泵浦的短腔1.06um自鎖模皮秒激光器進(jìn)行研究,主要內(nèi)容包括以下幾個方面：(1)對自鎖模激光器進(jìn)行理論研究,實驗設(shè)計了多個短直腔自鎖模激光器,研究了軟光闌自鎖模激光器中的鎖模的主要限制條件,進(jìn)行基礎(chǔ)實驗研究,確定短腔自鎖模激光器參數(shù)。(2)設(shè)計了一種有效的Nd:YVO4自鎖模皮秒激光器,輸出鏡對1.06um透過率T=10%。諧振腔為凹平直腔,泵浦光斑半徑為150um,選用a-cut摻雜濃度0.2%的Nd:YVO4晶體,兩端鍍有1.06um高透膜,尺寸為3×3×10 mm,入射泵浦功率超過6W時,輸出2.6W,獲得穩(wěn)定的連續(xù)鎖模輸出,脈沖重復(fù)頻率為1.34GHz,寬度在ps量級,中心波長為1064nm,自鎖模激光器斜效率高達(dá)52.1%。(3)進(jìn)行Nd:YVO4自鎖模皮秒激光器輸出特性的研究。選用a-cut 0.2%摻雜的Nd:YVO4晶體,兩端切有1°角,尺寸為3×3×10mm。觀察并分析了自鎖模皮秒激光器準(zhǔn)周期鎖模、倍周期鎖模與混沌鎖模運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。對激光器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,對比研究了對1064nm透過率分別為10%、20%、30%和50%的四種輸出鏡下激光器的輸出特性。(4)進(jìn)行高重復(fù)頻率Nd:YAG自鎖模激光器的實驗研究。實驗所用諧振腔運(yùn)轉(zhuǎn)于穩(wěn)區(qū)的邊緣,凹平腔型,輸入鏡曲率半徑為50mm,腔長取46mm,輸出鏡對1.06um波長的透過率為10%,正常泵浦時,腔內(nèi)有較高的功率密度。入射泵浦光功率超過3W時,激光器開始出現(xiàn)自鎖模運(yùn)轉(zhuǎn),重復(fù)頻率為2.55GHz,輸出中心波長為1064nm的脈沖激光光束。15W泵浦時,優(yōu)化激光器腔長,該激光器維持鎖模運(yùn)轉(zhuǎn)輸出功率最高可達(dá)6.71W,激光器斜效率為45%。
【關(guān)鍵詞】：自鎖模 Nd:YVO_4 Nd:YAG 克爾效應(yīng) 輸出特性
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN248
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 序言9-12
• 1 引言12-19
• 1.1 LD泵浦的全固態(tài)激光器的發(fā)展概況12-13
• 1.2 鎖模激光器簡介13-15
• 1.3 全固態(tài)自鎖模激光器的發(fā)展15-18
• 1.4 本論文的主要工作18-19
• 2 自鎖模激光器理論研究19-29
• 2.1 鎖模脈沖產(chǎn)生機(jī)理19-21
• 2.2 克爾透鏡鎖模概述21-25
• 2.3 克爾透鏡鎖模特性分析25-29
• 3 短腔自鎖模皮秒激光器最佳鎖模條件探究29-45
• 3.1 實驗設(shè)計依據(jù)29-30
• 3.2 激光晶體30-31
• 3.3 實驗裝置31-32
• 3.4 實驗驗證步驟與結(jié)果分析32-43
• 3.4.1 凹平腔型33-40
• 3.4.2 平凹腔型40-42
• 3.4.3 雙凹腔型42-43
• 3.5 小結(jié)43-45
• 4 Nd：YVO_4自鎖模皮秒激光器輸出特性研究45-51
• 4.1 實驗設(shè)計依據(jù)45-46
• 4.2 實驗裝置46-47
• 4.3 實驗結(jié)果分析與討論47-50
• 4.4 小結(jié)50-51
• 5 高重復(fù)頻率高效率Nd：YAG自鎖模皮秒激光器51-58
• 5.1 實驗設(shè)計依據(jù)51-52
• 5.2 實驗裝置52-53
• 5.3 實驗結(jié)果分析53-57
• 5.4 小結(jié)57-58
• 6 總結(jié)58-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果64-66
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集66

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本文編號：433069