同带泵浦的1.617μm波长Er:YAG主、被动调Q激光器

作     者：张富斌 

作者单位：湘潭大学 

学位级别：硕士

导师姓名：唐平华

授予年度：2019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：同带泵浦 Er:YAG激光器 主动调Q 被动调Q 

摘      要：位于“人眼安全波段的1.617μm高能量调Q脉冲激光在激光测距、远程遥感、激光雷达和中红外激光的产生等领域具有广泛的应用价值和发展前景。目前,通过半导体激光二极管(LD)同带泵浦Er:YAG晶体是高效获得1.617μm波长激光最有效的方式之一。本论文分别基于主动调Q和被动调Q两种方法对1.617μm波长的脉冲激光进行实验研究。实验利用1532 nm LD作为同带泵浦源,获得了高效率、高能量和窄脉宽的1.617μm波长的稳定脉冲激光输出。主要内容包括:(1)采用1532 nm LD作为同带泵浦源,实现了基于加压式磷酸钛氧铷(RTP)电光调Q的1.617μm波长Er:YAG脉冲激光的输出。实验上,研究了100 Hz、500 Hz、1 kHz和2 kHz重复频率下Er:YAG调Q激光器输出脉冲宽度随入射泵浦功率的变化关系。随着泵浦功率的增加,激光器的脉宽大体成变窄的趋势,实验获得的最窄脉冲宽度约为70 ns。相应地,输出脉冲能量随泵浦功率的增加而增大,实验获得的最大脉冲能量约为4.7 mJ。(2)采用1532 nm LD作为同带泵浦源,实现了基于Cr:ZnSe晶体被动调Q的1.617μm波长Er:YAG脉冲激光的输出。实验首先对Cr:ZnSe的可饱和吸收参数进行了测量。测量结果表明Cr:ZnSe晶体在1.617μm波长处具有优异的可饱和吸收性能。然后研究了输出耦合镜透过率为10%和20%两种情况下的激光器的输出特性。当输出耦合镜透过率为20%时,激光器工作波长位于1.617μm。实验获得的最大脉冲重复频率、最大脉冲能量和最窄脉冲宽度分别为1.656 kHz、0.3 mJ和330 ns。脉冲间抖动小于2%,表明激光器工作在稳定的调Q状态。