隨著激光加工產業(yè)的發(fā)展和進步,加工精細度的不斷提高對激光器提出了更高的要求。為獲得窄脈寬、穩(wěn)定性良好的皮秒激光輸出,使用可飽和吸收體進行鎖模是一種行之有效的方式。本文研制了一臺MOPA（Master Oscillator Power-Amplifier）結構的SESAM鎖模超快激光器,在保持窄脈寬的同時獲得了高功率、高光束質量的皮秒鎖模激光輸出,可以應用于激光微細加工、激光“冷加工”領域。具體研究工作如下:1.通過經驗公式分析了影響SESAM鎖模激光器輸出功率的因素,并推導了種子源以及放大級的激光放大理論公式,通過MATLAB進行模擬分析得出輸出光功率與泵浦光功率的近線性關系。2.研究了SESAM鎖模的基本理論,詳細介紹了可飽和吸收鏡（SESAM）的各項宏觀參數,包括飽和恢復時間、調制深度、非飽和損耗、飽和通量和飽和光強。3.通過建立激光入射Nd:YVO₄晶體的穩(wěn)態(tài)模型,研究了溫度梯度與入射功率之間的關系。使用COMSOL模擬軟件對分別對10W、30W、60W、120W入射功率條件下的熱分布進行了模擬,得到了晶體處于穩(wěn)態(tài)時的熱分布特點和溫度最高點處橫、縱向的溫度分... 

【文章頁數】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 鎖模技術的發(fā)展
    1.3 SESAM鎖模超快激光器的特點
    1.4 SESAM鎖模超快固體激光器的應用
        1.4.1 激光清洗
        1.4.2 激光測距
        1.4.3 激光“冷加工”
        1.4.4 激光醫(yī)療
    1.5 SESAM超快激光器國內外研究現狀
        1.5.1 國外研究現狀
        1.5.2 國內發(fā)展現狀
    1.6 本文主要研究內容
第2章 SESAM鎖模超快皮秒激光器的放大理論和模擬
    2.1 半導體可飽和吸收鏡(SESAM)的宏觀參數
    2.2 被動鎖模
        2.2.1 SESAM鎖�；驹�
        2.2.2 鎖�；纠碚�
    2.3 種子源輸出功率理論計算
    2.4 放大系統(tǒng)放大傳輸基本理論
    2.5 激光入射晶體的熱效應模擬
        2.5.1 模擬理論基礎以及模型建立
        2.5.2 熱分布與時間的關系
        2.5.3 熱分布與激光功率的關系
    2.6 本章小結
第3章 SESAM鎖模皮秒種子源的實驗研究
    3.1 SESAM鎖模皮秒種子源的實驗結構與裝置
    3.2 SESAM鎖模皮秒種子源的實驗設備
    3.3 SESAM鎖模皮秒種子源的裝調及結果分析
    3.4 SESAM鎖模種子源選單結構與裝置
        3.4.1 RTP晶體的宏觀參數及特性
        3.4.2 SESAM鎖模種子源選單結構
    3.5 本章小結
第4章 MOPA皮秒激光器實驗研究
    4.1 MOPA皮秒激光總體結構
    4.2 一級皮秒放大器的實驗研究
        4.2.1 一級皮秒激光放大器的實驗結構與裝置
        4.2.2 耦合系統(tǒng)對激光輸出功率的影響
        4.2.3 一級皮秒激光放大器的裝調與結果分析
    4.3 二級皮秒激光放大器的實驗研究
        4.3.1 二級皮秒激光放大器的實驗結構
        4.3.2 二級皮秒激光放大器的裝調與結果分析
    4.4 三級皮秒激光放大器的實驗研究
        4.4.1 三級皮秒激光放大器的實驗結構
        4.4.2 三級皮秒激光放大器的裝調與結果分析
    4.5 本章小結
第5章 總結與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的學術成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于蓋革APD陣列的微掃描激光成像技術[J]. 謝紹禹,趙毅強,王永樂,呂華,賈曉東.  紅外與激光工程. 2018(12)
[2]9 W級高功率SESAM鎖模Nd∶YVO4激光器[J]. 楊西光,王勇剛,王江,汪太進,陳振東.  聊城大學學報(自然科學版). 2018(04)
[3]國產千赫茲皮秒激光器在衛(wèi)星激光測距領域的新進展[J]. 樊仲維,黃玉濤,張忠萍,閆瑩,王江,鄧華榮,龍明亮.  科學通報. 2018(31)
[4]皮秒激光加工研究進展與展望[J]. 李平雪,辛承聰,高健,張?zhí)焖?肖坤,董雪巖,李舜,王婷婷,蘇寧.  激光與紅外. 2018(10)
[5]皮秒激光去除熱軋鋼板氧化層試驗研究[J]. 常明,陳根余,周聰,彭檐波,熊彪,王剛.  應用激光. 2018(02)
[6]皮秒脈沖激光清洗鋁合金工藝試驗研究[J]. 周聰,王剛,陳根余,毛帥,常明,韋怡.  應用激光. 2018(02)
[7]皮秒激光的臨床應用經驗總結[J]. 嚴淑賢,盧忠.  中國激光醫(yī)學雜志. 2018(02)
[8]多程激光放大系統(tǒng)的研究[J]. 是逸,崔丹陽,宇文子明,陳雨情,穆昊男,蒲欣,李業(yè)秋.  沈陽理工大學學報. 2018(01)
[9]光纖端面泵浦大能量皮秒激光器[J]. 張紅梅,白振岙.  應用激光. 2018(01)
[10]電光調Q晶體研究進展[J]. 鄭大懷,吳婧,商繼芳,張玲,劉士國,孫軍,孔勇發(fā).  中國科學:技術科學. 2017(11)

博士論文
[1]新型高性能全光纖摻鐿鎖模激光器[D]. 陳河.國防科學技術大學 2016
[2]高亮度高增益全固態(tài)皮秒激光放大技術研究[D]. 王春華.浙江大學 2016
[3]基于二維納米材料的光纖激光器研究[D]. 王慶凱.湖南大學 2015
[4]飛秒激光多維信息存儲關鍵技術研究[D]. 胡衍雷.中國科學技術大學 2012
[5]頻率精細可調諧布里淵光纖激光器及其在微波光子學中的應用[D]. 吳至境.上海交通大學 2011

碩士論文
[1]基于新型金納米材料的鎖模激光器研究[D]. 歐陽雪瑩.山東理工大學 2017
[2]全固態(tài)1.06um皮秒自鎖模激光器的特性研究[D]. 袁瑞霞.北京交通大學 2016
[3]皮秒激光對金屬材料微孔加工技術研究[D]. 姜靖.北京工業(yè)大學 2014
[4]皮秒激光加工系統(tǒng)與精細鉆孔工藝的研究[D]. 段金鵬.北京工業(yè)大學 2012



本文編號：3681239