固体激光器增益开关特性及I→F直接泵浦Nd：YVO激光器的研究

摘要

本论文主要介绍了钛宝石激光器和由其泵浦的Nd：YVO4激光器的增益开关特性以及对4I9/2→4F3/2吸收带用879nm直接泵浦Nd：YVO4激光器这两方面的研究工作。 钛宝石激光器是迄今为止输出光在红光和近红外波段调谐范围最宽的固体激光器之一，在很多重要领域都有着广泛的应用，而增益开关特性为我们提供了获得窄脉宽高峰值功率的钛宝石激光脉冲的方法，使得钛宝石激光器的性能得到进一步的提高，以满足一些实际应用(如作为OPO的泵浦源)的需要。 近年来，随着激光二极管技术的进步，已经可以生产出线宽很窄的激光二极管，采用相应波长的激光二极管直接泵浦激光介质的研究又被人们重视起来，它从物理上大大降低了激光介质的热沉积，对激光器的平稳、高效的运转更为有利，特别是在大功率激光器系统中，因此直接泵浦方式的研究有着重大的应用价值。 本论文主要进行了以下的研究和实验： 1.研究全固态准连续内腔倍频YAG激光器泵浦的钛宝石可调谐激光系统。研究了钛宝石激光器谐振腔的设计理论，以及用单棱镜、双棱镜、双折射滤光片实现调谐输出。 2.运用增益开关理论，研究了全固态准连续内腔倍频YAG激光器泵浦的钛宝石激光器的增益开关特性，并通过实验验证，获得了13.2ns的窄脉宽钛宝石激光输出。 3.研究了钛宝石激光器泵浦的Nd：YVO4激光器的增益开关特性，并运用增益开关理论，最终分别在1064nm和1342nm获得了1.88ns和10.6ns的窄脉宽激光输出。 4.研究了用钛宝石激光器以直接泵浦方式泵浦的Nd：YVO4激光器。我们分别泵浦了不同掺杂浓度的Nd：YVO4晶体，分别在1064nm和1342nm波长上获得激光输出，对比传统泵浦和直接泵浦方式的差异，研究直接泵浦方式的性质。

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第一章增益开关特性及直接泵浦方式综述

1.1各种类型增益开关激光器

1.1.1增益开关型固体激光器

1.1.2增益开关型半导体激光器

1.1.3电流调制的增益开关型固体激光器

1.2钛宝石激光器的增益开关特性

1.3直接泵浦方式

第二章固体激光器增益开关技术时间特性的理论研究

第三章增益开关型钛宝石激光器的研究

3.1钛宝石激光器简介

3.1.1可调谐激光晶体简介

3.1.2钛宝石激光晶体简介

3.1.3钛宝石激光器的种类

3.1.4钛宝石激光器的频率变换

3.2高功率全固态准连续可调谐钛宝石激光器的实验研究

3.2.1直腔宽带输出钛宝石激光器的实验研究

3.2.2钛宝石激光器的棱镜调谐输出与线宽压窄

3.2.3双折射滤光片调谐输出钛宝石激光器的研究

3.3钛宝石激光器增益开关特性的实验研究

第四章Nd：YVO4激光器增益开关特性的研究

4.1实验装置

4.2实验结果及数据分析

第五章直接泵浦固体激光器的研究

5.1直接泵浦方式的发展

5.2直接泵浦Nd：YAG/Nd：YVO4激光器

5.3直接泵浦方式的理论计算

5.4采用879nm直接泵浦Nd：YVO4激光器的实验研究

5.4.1 1064nm输出的实验结果及数据分析

5.4.2 1342nm输出的实验结果及数据分析

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢