检索结果-南通市图书馆

作者：史泽昌哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

2μm脉冲激光处于人眼安全范围和大气传输窗口,在大气传输过程中衰减较弱,涵盖众多气体分子和原子的共振吸收峰。这使得2μm脉冲激光在激光雷达,激光医疗和光电对抗等领域具有广阔的应用前景。因此,对2μm脉冲激光的探索具有重要的研究... 详细信息

2μm脉冲激光处于人眼安全范围和大气传输窗口,在大气传输过程中衰减较弱,涵盖众多气体分子和原子的共振吸收峰。这使得2μm脉冲激光在激光雷达,激光医疗和光电对抗等领域具有广阔的应用前景。因此,对2μm脉冲激光的探索具有重要的研究意义与价值。近年来,随着2μm脉冲激光技术的发展,以二维材料作为饱和吸收体的2μm q调制掺Tm脉冲固体激光器因其较高的量子效率而得到了广泛的关注。其中Sn S二维材料凭借成本低廉,对厚度变化敏感和宽工作带宽等优点而成为近红外和中红外区域的q调制代表器件。但现阶段以Sn S二维材料作为饱和吸收体的2μm脉冲固体激光器还未被报道。鉴于此,本文对Sn S二维材料作为q开关的掺Tm脉冲固体激光器的输出特性进行了研究,以期产生性能优越的q调制脉冲,为相关领域研究做出一定贡献。首先,基于超声液相剥离法制备了应用于调q激光器的Sn S饱和吸收体,并对饱和吸收体的厚度,特征振动峰值及调制深度等参数进行了表征。介绍了饱和吸收体的结构,物化性质和非线性光学性质。详细分析了饱和吸收体在调q激光器中的工作原理及其饱和光强,调制深度,非饱和吸收损耗和恢复时间等特性参数对其调制能力的影响。其次,介绍了Tm跃迁的能级结构和光谱特征,推导了Tm准三能级激光系统稳态下的速率方程组。并根据谐振腔理论,分别理论模拟了在不同晶体热焦距作用下,谐振腔腔长改变对平平型谐振腔g参数和振荡模式光斑半径的影响,以及输入镜曲率变化对平凹型谐振腔g参数和振荡模式光斑半径的影响。在模拟得出的谐振腔稳区范围内对平平型谐振腔和平凹型谐振腔进行设计。最后,基于设计的谐振腔结构分别搭建了平平腔Tm:YAP激光器和平凹腔Tm:YAP激光器,并对连续光输出性能进行了讨论。而后通过制备的Sn S饱和吸收体开展了平平腔调q激光器和平凹腔调q激光器实验研究。当谐振腔为平凹腔时,调q激光器输出了性能最佳的调q脉冲。脉冲输出功率为464 m W,脉冲宽度为2.373μs,重复频率为81.15 k Hz,单脉冲能量和峰值功率分别为5.72μJ和2.37 W。为缓解激光器运转过程中,晶体和饱和吸收体热效应对激光器输出性能的影响,通过重新设计谐振腔结构,采用平平型长腔在不同输出耦合透过率下进行了改进实验。当输出耦合透过率为5%时,调q激光器输出了最大的平均功率,最短的脉冲宽度和最高的重复频率,分别为621m W,3.061μs和70.42 k Hz。调q激光的最高单脉冲能量和最高峰值功率则在2.5%的输出耦合透过率下获得,分别为12.41μJ和2.90 W。

关键词： 2μm脉冲激光 SnS2饱和吸收体被动q调制 Tm:YAP激光器

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LD泵浦被动调q-Yb^(3+)∶YAG微晶片激光器的优化设计

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发光学报 2013年第9期34卷 1219-1226页

作者：刘宗华郑义北京交通大学理学院北京100044

从速率方程出发,理论分析了泵浦功率、输出镜反射率、Cr4+∶YAG的初始透过率和长度、Yb3+∶YAG的长度对调q激光器的重复频率、脉冲宽度、平均输出功率、峰值功率、输出脉冲能量和单脉冲能量利用率的影响。依据理论结果设计了一个窄脉冲... 详细信息

从速率方程出发,理论分析了泵浦功率、输出镜反射率、Cr4+∶YAG的初始透过率和长度、Yb3+∶YAG的长度对调q激光器的重复频率、脉冲宽度、平均输出功率、峰值功率、输出脉冲能量和单脉冲能量利用率的影响。依据理论结果设计了一个窄脉冲宽度、高峰值功率和脉冲能量的被动调q-Yb3+∶YAG微晶片激光器。该激光器的脉冲宽度Δt=199 ps,峰值功率P m=1.04 MW,输出脉冲能量E=0.21 mJ。

关键词：微晶片激光器被动q调制 Yb3+∶YAG Cr4+∶YAG 速率方程

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