共振泵浦1.5μm人眼安全波段自拉曼激光器研究

摘要

固体激光器中的不良热效应严重限制了激光器的各项性能指标。共振泵浦技术可大幅减小泵浦光与激光之间的量子亏损，从而从根本上减少进入工作介质的无用热，有效缓解激光器中严重的热效应。波长1.5μm附近的人眼安全波段激光光源在光谱研究、激光测距、遥感、大气探测、激光雷达和自由空间通讯等应用领域均有广泛的应用背景，是激光技术领域长期以来的研究热点，受激喇曼散射是拓展激光波长的重要手段，也是全固态激光器及非线性光学频率变换技术的一个重要研究方向。本文将共振泵浦技术应用于1.5μm Nd:YVO4自拉曼激光器中，有效的缓解自拉曼激光器中的热效应，从而克服了自拉曼激光器中严重的热透镜效应限制最高泵浦功率以及影响拉曼增益的问题，最终实现提高激光器的输出功率及光光转换效率的目的。
　　1.波长锁定878.6nmLD直接泵浦 Nd:YVO4激光器，该方式有效降低了激光器中的热负载。在878.6nm泵浦功率为37W时，获得了最高功率为12.45W的1342nm激光输出，对应的光光转换效率为33.6％，斜率效率为34.8%。
　　2.波长锁定878.6nmLD直接泵浦Nd:YVO4自拉曼激光器。在30.6W最大泵浦功率下，重复频率为140kHz时，获得了高达5.2W的1525nm斯托克斯光输出，对应的光光效率以及相对吸收转换效率分别为17%和19.8%。
　　3.914nm热助推泵浦Nd:YVO4自拉曼激光器，详细研究了不同掺杂浓度晶体，不同温度，不同重复频率下1.5μm Nd:YVO4自拉曼激光器的运转情况，在使用掺杂浓度为1.0-at%的Nd:YVO4晶体，温度为10℃时，获得了0.77W的1525nm斯托克斯光输出以及23%的相对吸收泵浦转换效率。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 1.5μm人眼安全波段的用途意义及产生方法

1.2固体拉曼激光器及自拉曼激光器的发展状况

1.2.1 1176nm和黄光拉曼激光器的发展

1.2.2 1.5μm拉曼激光器的发展状况

1.3共振泵浦技术的研究历史及现状

1.4论文主要研究内容概述

第二章 1.5μm Nd:YVO4自拉曼激光器基本理论

2.1自拉曼激光器基本理论

2.2自拉曼激光器热透镜分析

2.3 1.5μm自拉曼激光器特性数值模拟

第三章 880nm共振泵浦1.5μmNd:YVO4自拉曼激光器实验研究

3.1 Nd:YVO4自拉曼激光器1342nm基频光实验研究

3.2 Nd:YVO4自拉曼激光器1.5μm实验研究

3.2.1 1.5μmNd:YVO4自拉曼激光器谐振腔设计

3.2.2 Nd:YVO4自拉曼激光器1.5μm实验研究

第四章 914nm热助推泵浦1.5μm Nd:YVO4自拉曼激光器实验研究

4.1实验装置

4.2实验结果与分析

第五章 总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢