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激光二极管泵浦Tm：YLF激光器的实验研究

作　者: 段小明
导　师: 姚宝权
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 物理电子学
关键词: 2μm固体激光器 Tm:YLF 速率方程 常温
分类号: TN248.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


2 m激光光源以其独特的性质,受到许多激光器件研究者的关注,在激光测距、激光遥感、激光成像、光电对抗、医学诊断和治疗、科学仪器、材料处理、光学信号处理、数据处理、差分吸收激光雷达的环境监测等领域已显示出越来越广泛的应用前景。本文从理论和实验两个方面研究从Tm:YLF激光晶体获得1.91 m激光振荡的方法。在理论方面,首先介绍了Tm:YLF激光器的动力学过程。给出了准三能级系统的速率方程模型,并对其进行了简化。在分析机理的过程中,特别讨论了上转换效应和基态损耗对晶体激光特性的影响。对于连续激光器,在不考虑上转换效应时,激光器的输出特性可以有解析表达式;但在考虑上转换效应后,激光器的输出特性没有解析表达式,只能用数值方法求解。连续激光器的输出与多种因素有关,如温度、晶体掺杂浓度、晶体长度、输出耦合镜透射率、腔内损耗等。本文分别对这些因素的影响进行分析计算,以使激光器的参数设置达到优化。在实验方面,论文首先从工作物质、泵浦源和激光谐振腔三大方面设计实验方案。分析比较了各种掺杂基质的特性,考虑了包括晶体的掺杂浓度、晶体尺寸等因素对激光器性能的影响。考虑到大功率二极管激光器端面泵浦条件下,激光晶体的热透镜效应不应被忽略。论文在对热透镜效应分析的基础上,对连续固体激光器的谐振腔进行了设计,给出了典型腔结构。本文用激光二极管(LD)泵浦Tm:YLF激光晶体,获得了20W的1.91μm连续波输出。并且用Tm:YLF激光器泵浦Ho:YAG晶体,获得了2.09μm激光输出。论文最后对论文理论和实验方面所作的工作进行总结。并对实验中存在的和有待研究的问题提出建议。

全文目录


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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 光电子技术、激光技术 > 激光技术、微波激射技术 > 激光器 > 固体激光器
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