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调Q激光特性及有机材料反饱和吸收的特性分析

作　者: 李德川
导　师: 李健
学　校: 山东师范大学
专　业: 光学
关键词: LD端面泵浦全固态激光器被动调Q 速率方程反饱和吸收光限幅
分类号: TN248
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

激光二级管(Laser-Diode,LD)泵浦的全固态激光器具有体积小、效率高、稳定性好和寿命长等优点,在国防、光电子产业、光通讯和医疗卫生等领域有着重要的应用。激光晶体是全固态激光器(DPSL)中最重要的核心部分,在很大程度上它决定了激光器的输出特性。本论文主要对Cr4+:YAG被动调Q激光器进行了理论分析及实验研究。最后对反饱和吸收做了理论分析。主要内容有:1.首先对全固态激光器的历史、发展进行了总结,介绍了全固态激光器的主要特性;简单介绍了几种常用的、适于端面泵浦的激光晶体;分析了现有激光防护原理、激光防护技术和激光防护材料。2.简单介绍了Cr4+:YAG被动调Q理论,对Nd:YVO4、Nd:GdVO4的激光特性进行了系统地研究,从速率方程出发,结合Cr4+:YAG可饱和吸收的特性,对其准连续激光输出特性进行了研究,给出了实现准连续激光脉冲的峰值功率、重复频率的计算公式。实验结果表明,输出平均功率随着泵浦功率的增大而增加,而脉冲宽度随泵浦功率的增加而减小,重复频率则随着泵浦功率的增加而增大,峰值功率也近似随泵浦功率而线性增大,当泵浦功率增加到7.97W时,输出激光平均功率达到0.709W,脉冲宽度48ns、重复频率38kHz、峰值功率达到38.87kW,与理论值基本一致。3.介绍了反饱和吸收的原理,从能级角度出发,结合入射激光脉宽在粒子吸收方面的影响,用速率方程模拟了各能级粒子数的瞬时变化关系,给出了激光脉宽与能级寿命可比拟时的反饱和吸收的动态解,表明了粒子在能级上的分布情况。用C60和HITCI(1,1’,3,3,3’,3’-hexa methyl lindo tricarbocyanine Iodide)的实验参数理论模拟了激发态吸收截面大于基态吸收截面时透射率随光强的变化关系,说明了大的上能级吸收截面可以抑制光强过大时引起的饱和吸收,增强材料的非线性光限幅特性。

全文目录

中文摘要  5-6
Abstract  6-8
第一章导论  8-19
  第一节全固态激光器的发展过程  8-9
  第二节全固态激光器  9-13
  第三节激光调Q 技术  13-16
  第四节激光防护材料  16-19
第二章 Nd:YVO_4与Nd:GdVO_4晶体Cr~(4+):YAG 调Q 特性研究  19-36
  第一节 Cr~(4+):YAG 被动调Q 理论分析  19-26
  第二节谐振腔设计  26-29
  第三节 Cr~(4+):YAG 被动调Q 实验研究  29-36
第三章有机材料的反饱和吸收  36-49
  第一节反饱和吸收原理  36-40
  第二节有机材料反饱和吸收特性分析  40-49
全文总结  49-50
参考文献  50-56
攻读硕士期间发表的文章  56-57
致谢  57

调Q激光特性及有机材料反饱和吸收的特性分析

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