二极管泵浦固体激光器频率稳定性研究

摘要

激光器频率的特性主要是由激光器的纵模决定的，频率的变化表明激光器的振荡光的纵模发生了改变。本文从模式竞争的角度来分析二极管泵浦固体激光器频率发生变化的原因和过程，建立数学模型仿真研究激光器频率的稳定性。
　　激光器的纵模数表征了其所具有的频率分量，输出光包含的纵模越多，则其谱宽越大。在模式竞争中，靠近发射截面中心频率的纵模会获得竞争优势，因此稳定输出的激光为单纵模或几个纵模。另一方面，由于谐振腔的振动和增益介质热致折射率变化，谐振腔的光学长度会发生变化，因此满足谐振条件的纵模发生改变，原先的纵模功率在等效损耗的作用下减小，新纵模的起振并成为主要输出。因此，输出激光的频率不断变化。
　　本文分别研究和建立了行波腔和驻波腔二极管泵浦固体激光器的仿真模型，利用Matlab仿真研究了激光器的泵浦功率、输出镜透射率、腔长以及增益介质放置的位置对激光器频率稳定性的影响。所得结论对激光器的设计和进一步的研究具有指导意义和参考价值。