【摘要】：在眾多激光晶體中摻Y(jié)b稀土鈣鈮鎵石榴石晶體(Yb:CNGG)在近幾年備受關(guān)注。由于其特有的無序結(jié)構(gòu)這類晶體在一定程度上兼具激光玻璃的寬發(fā)射和吸收帶以及常規(guī)激光晶體高熱導(dǎo)率兩方面的優(yōu)勢(shì)。系統(tǒng)地研究此類晶體的激光特性對(duì)新型全固態(tài)激光器的發(fā)展具有重要的意義。在本次工作中,我們采用Yb:CNGG作為激光介質(zhì),利用平凹型諧振腔對(duì)該類晶體的連續(xù)光激光性質(zhì)、聲光調(diào)Q脈沖激光特性以及連續(xù)光波長(zhǎng)調(diào)諧特性進(jìn)行了全面、深入的實(shí)驗(yàn)研究,并取得一系列具有重要意義的研究成果。分析了Yb:CNGG的光譜特性,并根據(jù)其光譜計(jì)算了其小信號(hào)吸收特性。研究比較了不同腔長(zhǎng)、透過率、泵浦波長(zhǎng)對(duì)Yb:CNGG晶體的輸出功率的影響。在935 nm的泵浦,10(4)的最佳輸出透過率下獲得了最大輸出功率3.36 W,斜率效率24(4)的連續(xù)激光輸出。在975 nm泵浦,20(4)的最佳透過率下獲得了輸出功率3.52 W,斜率效率38.9(4)的連續(xù)激光輸出。在重復(fù)頻率1-50 kHz的條件下實(shí)現(xiàn)了Yb:CNGG晶體的聲光調(diào)Q脈沖激光運(yùn)轉(zhuǎn),輸出波長(zhǎng)為1030-1035 nm。在50 kHz的重復(fù)頻率下獲得了1.96 W的最高平均輸出功率,對(duì)于斜率效率為16.2(4);在1 kHz的重復(fù)率下得到了20.53 kW的最高的峰值輸出功率,對(duì)應(yīng)的脈沖寬度和單脈沖能量分別為12.1 ns和269μJ。通過采用一片1 mm厚度的雙折射濾光片在0.5(4)透過率下成功實(shí)現(xiàn)了Yb:CNGG晶體的連續(xù)光波長(zhǎng)調(diào)諧,波長(zhǎng)調(diào)諧范圍為1032-1089 nm。
【圖文】：

青島大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章 Yb:CNGG 晶體的連續(xù)激光特性.1 Yb:CNGG 晶體的光譜特性b:CNGG 晶體為各項(xiàng)同性立方結(jié)構(gòu)，，其特點(diǎn)為具有較寬的吸收和發(fā)射譜。下溫下測(cè)定的 Yb:CNGG 晶體的吸收譜和發(fā)射譜，所用晶體樣本尺寸為橫截 × 3.3 mm，厚度為 1.5 mm[25]。

NGG 晶體尺寸 3.3mm × 3.3mm × 3.5 mm，泵浦波段為 935nm，相應(yīng)m2，由此可計(jì)算出光學(xué)密度 O. D.=3.54。浦功率（Pabs）是用于表征激光輸出特性的一個(gè)重要參數(shù)，它表示實(shí)際被激光增益介質(zhì)吸收的泵浦光功率。隨著泵浦功率的增加，收會(huì)出現(xiàn)飽和，即實(shí)際晶體吸收的泵浦功率相比入射泵浦功率的 Pabs來對(duì)激光的輸出功率進(jìn)行表征會(huì)更加準(zhǔn)確。泵浦功率 Pabs與輸入泵浦功率 Pin的比值稱為晶體的吸收系數(shù)，用除諧振腔輸出耦合鏡的情況下根據(jù)晶體對(duì)泵浦光的小信號(hào)吸收測(cè)NGG 晶體在泵浦光波長(zhǎng) 935 nm，功率為 0 5 W 的條件下測(cè)得的 的變化關(guān)系。可見隨著隨泵浦光功率Pin的升高晶體的吸收系數(shù) 逐漸體對(duì)泵浦光的吸收逐漸出現(xiàn)飽和造成的。在泵浦光功率 Pin非常低未出現(xiàn)時(shí)的吸收效率稱作小信號(hào)吸收效率或非飽和吸收系數(shù)，記 1 exp( l)�？捎�(jì)算得出對(duì)于實(shí)驗(yàn)所用的 Yb:CNGG 晶體，其小 0.97。根據(jù)下圖可以看到實(shí)際測(cè)得的小信號(hào)吸收數(shù)值與理論計(jì)算好。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O734


本文編號(hào)：2644526