LD泵浦的全固态被动锁模激光器的研究

作     者：宋瑶 

作者单位：北京交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郑义

授予年度：2011年

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

主      题：全固态激光器 被动锁模 Cr:YAG SESAM 碳纳米管 

摘      要：随着超短激光脉冲在军事、工业和医疗等方面广泛的应用,稳定的超短激光脉冲的产生成为了激光器领域一个重要课题,其中被动锁模技术是研究超短脉冲的热点之一。本文的主要内容是首先对全固态端面泵浦的不同晶体热焦距进行实验测量,并系统进行了三种方式的被动锁模实验研究。主要内容概括如下： 首先采用稳定腔法分别对Nd:YAG晶体和Nd:YVO4晶体的热焦距进行测量,得到了实际实验环境下准确的晶体热焦距,比较了各向同性和各向异性晶体热焦距的区别,使激光器热稳腔设计更加精确。 根据谐振腔设计原则,通过ABCD矩阵方法计算了谐振腔的稳区范围和模拟腔内光束传输,针对大功率激光器的特点,分析热透镜效应,并结合锁模激光器的特殊要求,有效的优化了谐振腔的各项参数。 随后系统的进行了各种被动锁模实验研究,首先采用Cr:YAG进行了Nd:YVO4调Q锁模激光器研究,成功实现了1.06μm的调Q锁模激光输出,锁模调制深度为80%。为得到连续锁模,接着我们使用半导体可饱和吸收镜(SESAM)进行锁模实验,获得了1.06μm的调Q锁模脉冲,重复频率为139MHz,初步观察到了连续锁模现象,在30W的泵浦功率范围内没有出现热透镜效应。最后利用新型饱和吸收体—碳纳米管饱和吸收体(SWCNT-SA)得到了波长为1.06μm,最大功率3.71W,重复频率158MHz的锁模激光输出。