激光二極管泵浦的激光器,具有全固化、泵浦效率高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用于通信、工業(yè)切割、軍事及外科手術(shù)等領(lǐng)域,引起了人們對(duì)它的極大關(guān)注。熱透鏡效應(yīng)以及熱致雙折射效應(yīng)會(huì)對(duì)腔內(nèi)激光的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,并會(huì)在系統(tǒng)中產(chǎn)生損耗。為了減小由于這種激光增益介質(zhì)內(nèi)部的熱沉積而產(chǎn)生的熱損耗,本論文用具有濃度梯度的鍵合Nd:YVO4/Nd:YVO4/Nd:YVO4晶體作為激光增益介質(zhì),對(duì)其熱效應(yīng)及脈沖激光特性進(jìn)行了研究。首先利用有限差分法將熱傳導(dǎo)方程的微分形式轉(zhuǎn)化成差分形式,然后借助MATLAB計(jì)算機(jī)軟件,模擬出了鍵合和普通Nd:YVO4晶體內(nèi)部以及泵浦端面上的溫度分布情況。分別利用電光、聲光、GaAs以及Cr4+:YAG實(shí)現(xiàn)了單損耗調(diào)Q脈沖激光輸出；利用電光/GaAs（Bi-GaAs）得到了雙損耗亞納秒量級(jí)的調(diào)Q鎖�；l（倍頻）激光的輸出,并從理論上分析了雙損耗亞納秒調(diào)Q鎖模的基頻激光特性；利用半導(dǎo)體可飽和吸收鏡（SESAM）研究了具有濃度梯度的鍵合及普通Nd:YVO4晶體的鎖模激光特性,并從理論上分析了鎖模脈寬與腔內(nèi)的能量密度之間的關(guān)系；最后實(shí)驗(yàn)研究了鍵合Nd:YVO4的聲光調(diào)Q泵浦的腔內(nèi)參量振蕩... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１四種不同的激光器運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)??

大的脈沖振蕩，鎖模脈沖得Ｗ實(shí)現(xiàn)。根據(jù)激光晶體的增益飽和特性Ｗ及可飽??和吸收體的恢復(fù)時(shí)間，可將被動(dòng)鎖模分為：（ａ）慢飽和吸收體鎖模、（ｂ）快飽和??吸收體鎖模Ｗ及（Ｃ）光孤子鎖模，如圖１．２所示［３６－３８］。??ＬｏｓＴＡ?Ｉ；?Ｌｏｓｓ?ＬｏｓＰ?Ｉ??Ｉ?Ｉ?／??Ｉ?ｊ?Ｇａｉｎ?Ｇａｉｎ?／??Ｐｕｌｓｅ?ｊ＼ｊ＾＾?Ｐｕｌｓｅ?／１?＼?Ｐｕｌｓｅ??Ｔｉｍｅｔ—－?Ｔｉｍｅ?ｔ?—￣Ｔｉｍｅｔ?—？??ａ?ｂ?ｃ??Ｆｉｇ．?１．２?Ｐａｓｓｉｖｅ?ｍｏｄｅ－ｌｏｃｋｉｎｇ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ?ｅｘｐｌａｉｎｅｄ?ｂｙ?ｔｈｒｅｅ?ｆｕｎｄａｍｅｎｔ；ａｌ?ｍｏｄｅｌｓ??圓１．２可飽和吸收體的蘭種鎖模機(jī)制??１．３固體激光器的増益介質(zhì)??用于固體激光器中的激光增益介質(zhì)由兩部分組成：一是激活離子，二是基質(zhì)??材料。常用的激活離子包括；價(jià)的稀±元素（Ｎｄ３＋、比產(chǎn)、Ｔｍ３＋、Ｅｒ３＋、Ｐｒ３＋、Ｃｅ３＋、??８??

產(chǎn)生了徑向方向上的溫度梯度。產(chǎn)生熱透鏡效應(yīng)的原因總結(jié)如下；１）折射率梯??度產(chǎn)生的透鏡效應(yīng)；２）粟浦端面的端面效應(yīng)；３）熱致雙折射效應(yīng)。??圖２．２描述了?ＬＤ端面索浦的激光增益介質(zhì)的熱透鏡效應(yīng)的簡(jiǎn)化的示意圖。??在這種端面的粟浦結(jié)構(gòu)中，乗浦光通過(guò)增益介質(zhì)的一個(gè)端面進(jìn)行泉浦，在此過(guò)程??中系浦光很難向增益介質(zhì)的內(nèi)部深入，因此在泉浦的端面附近多數(shù)的能量已經(jīng)被??增益介質(zhì)吸收了。因此，我們說(shuō)增益介質(zhì)在系浦端面上的熱透鏡效應(yīng)最嚴(yán)重。??２０??


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