2 μm波段激光對人眼安全,不僅位于紅外大氣透過窗口和水吸收峰,還處于多種氣體分子指紋區(qū)域,廣泛應用于透明塑料加工、環(huán)境污染氣體檢測、激光手術(shù)和光電對抗等領域。隨著應用需求的不斷提高和增加,高峰值功率、高重復頻率的2 μm波段納秒短脈沖激光成為近年來激光技術(shù)領域的研究熱點之一。目前,實現(xiàn)納秒級短脈沖激光輸出的主要手段是調(diào)Q技術(shù)。與被動調(diào)Q技術(shù)相比,以聲光和電光調(diào)制器為代表的主動調(diào)Q技術(shù)具有穩(wěn)定性好、重復頻率可調(diào)、抗損傷閾值高等優(yōu)點,成為產(chǎn)生高性能納秒級短脈沖激光的重要技術(shù)手段。摻Tm3+離子晶體由于量子效率高、損傷閾值大、基質(zhì)種類多等優(yōu)點,并可以直接利用成熟的商用LD泵浦,是當前獲得高效率2μm激光的主要增益介質(zhì)之一。此外,Tm3+離子通常具有較長的上能級壽命（ms量級）,非常有利于激光能量儲存,從而產(chǎn)生大能量脈沖激光。然而,目前報道的摻Tm3+離子2 μm波段納秒脈沖固體激光輸出功率,特別是脈沖峰值功率還普遍較低,難以滿足日益提高的應用需求。本論文圍繞如何提高2 μm波段納秒激光脈沖峰值功率,從理論和實驗兩方面開展了 LD泵浦摻Tm3+離子晶體聲光和電光調(diào)Q激光特性研究,實現(xiàn)了 2 ... 

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 調(diào)Q基本原理
    1.3 2μm波段主動調(diào)Q激光研究現(xiàn)狀
        1.3.1 聲光調(diào)Q激光研究現(xiàn)狀
        1.3.2 電光調(diào)Q激光研究現(xiàn)狀
    1.4 本文所用的增益介質(zhì)
        1.4.1 Tm:YAP晶體
        1.4.2 Tm:YLF晶體
    1.5 本文的主要研究工作
第二章 摻Tm~(3+)離子主動調(diào)Q激光理論分析
    2.1 摻Tm~(3+)離子激光晶體熱效應分析
        2.1.1 Tm:YAP晶體
        2.1.2 Tm:YLF晶體
    2.2 摻Tm~(3+)離子主動調(diào)Q激光理論研究
        2.2.1 主動調(diào)Q激光速率方程理論
        2.2.2 LD泵浦Tm:YAP晶體主動調(diào)Q激光特性理論模擬
        2.2.3 LD泵浦Tm:YLF晶體主動調(diào)Q激光特性理論模擬
    2.3 本章小結(jié)
第三章 高功率2μm波段聲光調(diào)Q激光特性研究
    3.1 聲光調(diào)Q開關原理
    3.2 Tm:YLF晶體聲光調(diào)Q激光實驗研究
        3.2.1 實驗裝置
        3.2.2 實驗結(jié)果及討論
    3.3 Tm:YAP晶體特殊波長聲光調(diào)Q激光實驗研究
        3.3.1 LD泵浦Tm:YAP晶體1910 nm聲光調(diào)Q激光特性
        3.3.2 LD泵浦Tm:YAP晶體雙波長連續(xù)波激光特性
    3.4 本章小結(jié)
第四章 高峰值功率2μm波段電光調(diào)Q激光特性研究
    4.1 電光調(diào)Q開關
        4.1.1 電光調(diào)Q開關工作原理
        4.1.2 電光晶體的選擇
        4.1.3 電光晶體工作電壓的計算
    4.2 大能量Tm:YAP晶體LN電光調(diào)Q激光研究
        4.2.1 實驗裝置
        4.2.2 實驗結(jié)果及討論
    4.3 高峰值功率Tm:YAP晶體LGS電光調(diào)Q激光研究
        4.3.1 實驗裝置
        4.3.2 實驗結(jié)果及討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 不足之處及展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間參加的項目、獲得的獎勵及發(fā)表的論文
附件


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3729177