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基于被动调Q的一微米波段全固态激光器研究

基于被动调Q的一微米波段全固态激光器研究

作者：陈兆哲陕西师范大学

学位级别：硕士

基于被动调Q的一微米波段全固态激光器在现如今的各行各业中有着较多的应用。因此对一微米波段激光的产生、传播、光束质量以及能量大小等参数进行详尽的描述以及研究是有意义且有需要的。据我们所知Cr:YAG材料具有宽带吸收范围、物理... 详细信息

基于被动调Q的一微米波段全固态激光器在现如今的各行各业中有着较多的应用。因此对一微米波段激光的产生、传播、光束质量以及能量大小等参数进行详尽的描述以及研究是有意义且有需要的。据我们所知Cr:YAG材料具有宽带吸收范围、物理性质稳定、便于使用方便进行散热等特性,是可供选择的优秀的饱和吸收体,已经是搭建被动调Q激光器的一种非常好的选择。除此之外,有一系列的新型的正在崛起的具有非线性特性的材料也进入我们的视野,他们比传统的饱和吸收体如:染料、SESAM等可能具有更短带隙,具有远大的潜力。在本文中我们使用了Nd:YVO、Yb:YAG两种增益介质来产生激光,分别获得了1064nm以及1030nm两种波长的激光。采用了氮化硼(BN)、Cr:YAG两种饱和吸收器件来产生不同的脉冲。以下是我们的具体工作内容:1.首先对于可饱和吸收体的作用进行了基本的介绍,以及对BN、Cr:YAG这两种可饱和吸收器件的基本物理化学性质,包括Cr:YAG晶体能级结构等进行了描述,然后对基于被动调Q的固体激光器的基本理论进行了简述,求解了被动调Q的速率方程。2.使用射频磁控溅射技术将二维材料BN生长在1064nm高反镜的另一侧,生长出平整且致密的材料薄膜,将镜子作为激光腔的端镜,进行激光腔的搭建。并使用SEM拍摄了材料表面形貌,使用拉曼光谱仪对薄膜上的元素进行了特征峰的描述。3.设计采取了平-凹腔的腔型,使用Nd:YVO晶体作为增益介质,镀有BN材料的1064nm高反镜作为腔镜,采用耦合输出比例为5%,曲率半径为100mm的输出镜,在泵浦的功率5.83 W的大小下输出的最大激光功率为1.288W,光转化效率为26.2%,最小脉冲持续时间为82.9 ns。最大重复频率为3.40 MHz。这也表明了我们成功的使用射频磁控溅射法制备出的BN薄膜成功的用于固体激光器中,用于产生超短脉冲激光,这对于之后的高性能激光器的研究以及二维材料的制备与应用有着重要的参考价值以及借鉴意义。4.使用以Cr:YAG作为饱和吸收体求解的速率方程为基础,使用Matlab作为数据处理工具,使用Yb:YAG以及Cr:YAG晶体的基本参数作为计算的依据,对脉冲泵浦的条件进行了模拟,并对于腔长、输出耦合比例以及晶体初始透过率的大小对于输出脉冲宽度的影响进行了模拟计算,计算结果可以在具体的实验腔搭建时提供参考。5.使用Yb:YAG晶体作为增益介质,Cr:YAG晶体作为可饱和吸收体,Yb:YAG晶体的一面镀有HT808nm/HR1030nm的光学薄膜,用来作为激光腔的一端,另一端采用的是T=4%的1030nm输出镜,构建出一个平-平腔。采用的是LD脉冲光进行泵浦,在泵浦光峰值功率为41W时,得到了最短脉宽为980.0ps的脉冲。成功的得到了1030nm的脉冲光。

关键词：固态激光器 BN Cr:YAG 被动调Q

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高能固态激光器技术路线分析

中国激光 2013年第6期40卷 64-70页

作者：陈金宝郭少锋国防科学技术大学光电科学与工程学院湖南长沙410073

近年来,随着激光二极管的快速发展,以及一些先进热管理方案和模式控制技术的涌现,固态激光器的输出功率迅速攀升至100kW,光束质量也得到了较好的控制。归纳高能固态激光器的特点,简要介绍了国外固态高能激光器研发计划的进展情况。对当... 详细信息

近年来,随着激光二极管的快速发展,以及一些先进热管理方案和模式控制技术的涌现,固态激光器的输出功率迅速攀升至100kW,光束质量也得到了较好的控制。归纳高能固态激光器的特点,简要介绍了国外固态高能激光器研发计划的进展情况。对当前已经实现了100kW功率输出或者具备100kW功率输出潜力的几种技术路线进行了深入细致的分析,包括热容激光器、薄片激光器、板条激光器、液体冷却激光器和光纤激光器,分别介绍了其设计理念、最新进展,并评价了它们的光束质量控制措施。

关键词：高能激光固态激光器技术路线 100 kW

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用全固态激光器和一维CCD测定微粒粒径

光子学报 2006年第9期35卷 1293-1295页

作者：贾光明张贵忠向望华天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室天津300072

建立了一套利用线阵CCD探测散射光强从而测定粒径的实验装置.该装置采用线阵CCD取代传统的同心环探测器,并采用一台小尺寸全固态绿光激光器取代传统的HeNe激光器.理论上采用全Mie氏散射理论,自行编写了实验数据的计算机拟合程序,可以由... 详细信息

建立了一套利用线阵CCD探测散射光强从而测定粒径的实验装置.该装置采用线阵CCD取代传统的同心环探测器,并采用一台小尺寸全固态绿光激光器取代传统的HeNe激光器.理论上采用全Mie氏散射理论,自行编写了实验数据的计算机拟合程序,可以由实验测得的散射光强角分布反演求出粒径分布信息.对粒径分别为4.91μm和9.88μm的聚苯乙烯小球均取得了良好的粒径测量结果.该装置被证实可用于测定的粒径范围为0.7μm～44.0μm.

关键词： Mie氏散射粒度仪 1D-CCD 固态激光器

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固态激光器解除保险／发火装置

火工情报 1999年第3期 11-17页

点燃烟火材料（42）的装置包括：电子形状装置（36）（在收到信号时使烟火材料点火），激光器装置（38）（与电子形状连接，响应电子形状而产生激光脉冲），光纤（40）（一端与激光器光学耦合，另一端埋在烟火剂中，这样激光脉冲可以将... 详细信息

点燃烟火材料（42）的装置包括：电子形状装置（36）（在收到信号时使烟火材料点火），激光器装置（38）（与电子形状连接，响应电子形状而产生激光脉冲），光纤（40）（一端与激光器光学耦合，另一端埋在烟火剂中，这样激光脉冲可以将热量集中在光纤的埋藏端，而点燃烟火剂）。电子开关（34）可以解除带有保险／解除保险指示器（32）的装置。

关键词：固态激光器解除保险/发火装置点火装置烟火材料点燃装置

YAG:Nd3+和ABC-YAG固态激光器的液氮冷却系统

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激光与红外 1973年第4期 43-47+36页

作者：树人

叙述了光泵固态激光器的再循环的液氮冷却系统,将这种系统用于YAG:Nd3+和ABC-YAG分别在1,06和2.09微米获得连续辐射。这系统用途广,并能适应谐振腔内部件如声光Q开关或布儒斯特角窗的要求。用双椭圆谐振腔使输入为3千瓦的一对碘钨泵浦灯... 详细信息

叙述了光泵固态激光器的再循环的液氮冷却系统,将这种系统用于YAG:Nd3+和ABC-YAG分别在1,06和2.09微米获得连续辐射。这系统用途广,并能适应谐振腔内部件如声光Q开关或布儒斯特角窗的要求。用双椭圆谐振腔使输入为3千瓦的一对碘钨泵浦灯与YAG:Nd3+或ABC-YAG联接,在流速为37厘米~3/秒时,测得液氮消耗量为～3.3厘米~3/秒。

关键词：固态激光器 ABC-YAG YAG 激光棒泵浦灯谐振腔液氮冷却激光头杜瓦瓶低温容器反射镜反光镜 Nd

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新型固态激光器的发展与现状

物理通报 1999年第3期20卷 46-48页

作者：郭晓维汪海军许洪石家庄军械工程学院 050003

随着激光技术出现的40周年趋近于我们,新的激光技术的发展和新的应用也是更加迅速和广泛。恰似人到中年,很像25年前的硅电子工业,激光技术也正处于一个重要的发展阶段。在日新月异的诸多新激光技术中。

关键词：固态激光器固体激光器现状半导体光纤发展

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用二极管激光器激励固态激光器

激光与光电子学进展 1987年第9期 10-13页

作者：楚明瑞

首批用二极管激励固态激光器的实验出现在60年代。这些早期实验用的是低功率二极管,而且常常是在液氦温度下进行的。不过,即使这些早期实验也可以证明,利用这些激光器系统可得到非常高的效率。最近,由于平均功率较高的二极管激光器的发... 详细信息

首批用二极管激励固态激光器的实验出现在60年代。这些早期实验用的是低功率二极管,而且常常是在液氦温度下进行的。不过,即使这些早期实验也可以证明,利用这些激光器系统可得到非常高的效率。最近,由于平均功率较高的二极管激光器的发展,越来越大地激发了人们对用二极管激

关键词：固态激光器 Nd 激励源二极管激光器半导体激光器激活介质激光棒激光器效率

Element Six Ltd供应CVD金刚石应用新型固态激光器

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磨料磨具通讯 2009年第2期 32-32,36页

斯特莱斯克莱德大学（University of Strathclyde）Institute of Photonics（光子学研究所）的研究人员已经启动了一个为期3年半的项目，目的是开发一种新型固态激光器设计。该设计将采用Element Six Ltd制造的CVD（化学气相沉积）金刚... 详细信息

斯特莱斯克莱德大学（University of Strathclyde）Institute of Photonics（光子学研究所）的研究人员已经启动了一个为期3年半的项目，目的是开发一种新型固态激光器设计。该设计将采用Element Six Ltd制造的CVD（化学气相沉积）金刚石。Element Six在CVD金刚石合成及其应用领域处于世界领先水平。

关键词： Element CVD金刚石固态激光器 Ltd 应用激光器设计供应化学气相沉积

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高平均功率固态激光器的实验研究

大学物理实验 2018年第4期31卷 1-4页

作者：王晓丹徐晓东张晶华毛红敏苏州科技大学江苏苏州215009 江苏师范大学江苏省先进激光材料与器件重点实验室江苏徐州221116

高平均功率固态激光器在先进制造业和激光武器等领域有重要应用。本文从激光工作物质激活离子的选择、基质的不同对激光器性能的影响等方面来进行研究,得到Yb:LuAG晶体是一种应用于高平均功率激光器中更具潜力的增益介质的结论。通过该... 详细信息

高平均功率固态激光器在先进制造业和激光武器等领域有重要应用。本文从激光工作物质激活离子的选择、基质的不同对激光器性能的影响等方面来进行研究,得到Yb:LuAG晶体是一种应用于高平均功率激光器中更具潜力的增益介质的结论。通过该研究,学生在掌握了激光器相关知识的基础上,培养了科研能力和创新思维。

关键词：固态激光器高平均功率 Yb^3+离子石榴石