声光(电光)-GaAs双调Q激光器性能参数优化的研究

摘要

LD泵浦调Q激光器能产生具有高峰值功率、高重复率的窄脉冲，这种脉冲在信息存储、遥感探测、激光通讯、医疗卫生等领域有着广泛的应用。但是在一些应用中，脉冲能量、峰值功率、脉冲宽度对于双调Q激光器来说，是非常重要的参数，目前关于声光-GaAs双调Q激光峰值功率、脉冲宽度的最佳化和电光-GaAs双调Q激光的脉冲能量、峰值功率及脉冲宽度等输出特性的最佳化方面未见报道。 本论文运用Li等人建立的声光-GaAs双调Q激光器归一化速率方程模型对声光-GaAs双调Q激光峰值功率和脉冲宽度的输出特性做了最佳化研究，在实验中得到验证；然后对上述模型做了修改，运用此模型对电光-GaAs双调Q激光的脉冲能量、峰值功率和脉冲宽度的输出特性进行最佳化的研究，得出了其在输出特性最佳化条件下的关键性能参数，得出的最佳化参数对全固态调Q激光器的设计具有重要的参考价值。 论文的主要研究工作包括： （1）对声光-GaAs双调Q激光峰值功率的输出特性做了最佳化研究，得到了双调Q激光器的峰值功率最大化时的最佳化性能参数与激活介质、饱和吸收体、声光开关、泵浦功率以及泵浦光与激光的模式大小的比值等参数的关系，并画出了它们之间的关系曲线，并且将这些曲线与在双调Q激光器脉冲能量最佳化时所得曲线进行了对比分析。利用这些表达式和关系曲线，我们可以预测其脉冲特性并可用来设计最佳的双调Q激光器。最后测量了LD泵浦声光-GaAs饱和吸收体主被动双调QNd：YVO4激光在一定泵浦功率下不同输出镜反射率、不同GaAs饱和吸收体小信号透过率的脉冲峰值功率，并对实验结果与理论结果进行了比较，最佳化结果与实验结果相符。 （2）对声光-GaAs双调Q激光脉冲宽度的输出特性做了最佳化研究，得到了主被动双调Q激光器的脉冲宽度最小化时的最佳化性能参数与激活介质、饱和吸收体、声光开关、泵浦功率以及泵浦光与激光的模式大小的比值等参数的关系，并画出了它们之间的关系曲线，并且将这些曲线与在对掺Cr4+饱和吸收体被动调Q激光器的脉冲宽度最佳化时所得曲线进行了对比分析。利用这些表达式和关系曲线，我们可以预测其脉冲特性并可用来设计最佳的主被动双调Q激光器。 （3）对Li等人建立的声光-GaAs双调Q激光器归一化速率方程模型进行适当修改，然后运用该模型对电光-GaAs双调Q激光的脉冲能量、峰值功率和脉冲宽度等输出特性进行最佳化的理论研究，得到了电光-GaAs双调Q激光器的输出特性最佳化的性能参数与激活介质、饱和吸收体、电光开关、泵浦功率以及泵浦光与激光的模式大小的比值等参数的关系，并画出了它们之间的关系曲线，并且将这些曲线与在声光-GaAs双调Q激光器输出特性最佳化时所得曲线进行了对比分析。利用这些表达式和关系曲线，我们可以预测其脉冲特性并可用来设计最佳的双调Q激光器。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

第一章 引 言

第二章声光-GAAS双调Q激光器的最佳化

第一节声光-GaAs主被动双调Q激光脉冲峰值功率最佳化

第二节声光-GaAs主被动双调Q激光脉冲宽度最佳化

第三章 电光-GaAs双调Q激光器的最佳化

第一节电光-GaAs双调Q激光器脉冲能量最佳化

第二节电光-GaAs双调Q激光器峰值功率最佳化

第三节电光-GaAs双调Q激光器脉冲宽度最佳化

第四章全文总结

参考文献

致 谢

攻读学位期间发表的学术论文及获得的奖励