LD侧面抽运Nd:YAP单级放大腔外倍频670.7nm红光激光器研究

摘要

高功率的全固态红光激光器由于在激光彩色大屏幕显示、高密全息存储、激光打印、激光测量以及激光医疗方面的重要应用，一直都是人们广泛研究热点。随着红光激光的应用需求不断加大，对红光激光的输出能量，光束质量，重复频率和脉宽等相关参数都提出了更高的要求。
　　本论文主要通过LD侧面抽运Nd：YAP晶体，采用电光调Q方式经过单级放大实现1.3μm激光的输出，再通过Ⅱ非临界相位匹配的LBO晶体进行腔外倍频获得670.7nm红光激光的输出，为获得红光激光器提供了理论和技术上的参考依据。论文的主要研究内容如下：
　　(1)理论研究脉冲放大速率方程，推导出信号光能量密度、放大器增益与提取效率之间的关系，并讨论其对放大级输出能量的影响。
　　(2)以非线性倍频理论为基础，选择合适的非线性频率变换晶体，计算出倍频晶体的最佳匹配温度并研究设计了控温装置优化了聚焦系统。
　　(3)以理论为基础通过MATLAB软件模拟的方式，分别研究1.3μm基频光注入功率密度、光束质量、非线性变频晶体温度、腔外压缩方案对红光转换效率的影响并给出了相应的关系曲线。
　　(4)通过理论部分的计算分析，分别对本振级与放大级1.3μm基频光、腔外倍频670.7nm红光激光器进行总体的实验研究。采用电光调Q方式在重复频率为4kHz时，获得脉宽为79ns，平均功率为557mW的670.7nm红光激光输出。