800nmLD泵浦高功率连续单频Nd:YVO4激光器的研究

来源 :山西大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xieqinghang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
激光技术经过五十年的发展已经广泛应用于科学、工业、国防等国民经济的各个方面,具有结构紧凑、使用寿命长、光束质量好等优点的LD泵浦全固态激光器更是得到了广泛的关注。而在相干信息处理、量子光学、冷原子俘获、引力波测量等领域要求激光器具有良好的频率特性和输出功率稳定性,即单频激光器在这些科学研究中具有举足轻重的作用。随着科研进展,对单频激光器的输出功率提出了更高的要求,尤其是高功率单频的1064nm激光器。而激光晶体的热效应直接影响输出功率稳定性、光束质量等激光器的性能指标,在高功率激光器中尤为严重;因此,研制高功率连续单频固体激光器时,如何减小激光晶体的热效应是最重要的技术难题。  我们实验室已经采用了多种措施来降低激光晶体的热效应,包括使用制冷系统、采用复合晶体、双端泵浦等方法。本文目的是在以前的基础上,采用880nmLD直接泵浦技术,把基态的离子直接抽运到激光上能级,减少激光产生过程中的量子亏损发热,进一步来研制一台运转特性良好的高功率连续单频1064nm激光器,为量子光学实验提供一个性能优越的泵浦源。  本文中,首先介绍了LD泵浦固体激光器的历史现状及直接泵浦技术的研究现状。其次,介绍了Nd∶YVO4晶体的物理特性、光学特性以及直接泵浦条件下的激光特性,阐述了激光晶体的热效应及减小方法。然后,从四能级激光系统空间速率方程出发,理论上计算得到了输入输出功率及阈值功率关系式,分析了热效应对模式匹配的影响;实验上从提高晶体的吸收效率出发,我们采用偏振双端泵浦和长的Nd∶YVO4晶体,通过调节880nmLD泵浦源的温度让输出波长精确地落到激光晶体的吸收峰上;而双端泵浦和长的激光晶体能使泵浦能量均匀的被吸收,有效地降低热效应;根据激光器的振荡光斑与泵浦光斑的模式匹配和稳定性条件,考虑热透镜效应的条件下,经过理论计算和实验研究,设计合适的腔长,采用环形腔里放置光学单向器的方法实现激光器的单频运转,其中光学单向器由λ/2波片、磁铁和TGG晶体组成;最终研制了一台高功率连续单频1064nm激光器;当注入晶体的泵浦功率为50W时,激光器的输出功率大于20W,光-光转化效率约为40%,长期(4小时)功率稳定性小于±1.1%,光束质量M2<1.1,激光器30s内的频率漂移为43.3MHZ。
其他文献
用于惯性约束聚变(ICF)的高功率激光驱动装置是一个大型的超精密光学系统,光束传输距离长,涉及的光学元件多。振动作为主要的动态误差,通过光学元件会使光束产生平移、角漂或旋
本文提出了一种快速制备微纳尺度金阵列结构的新方法—无墨水接触印刷技术。通过设计一种新型的巯基-烯弹性印章,将印刷官能团与弹性印章相结合,从而基于巯基-金反应与接触印刷
目前广泛应用的全固态激光器由于固有的“热问题”而制约了其向更高能量/功率,更高光束质量和更高效率方向发展。改进和发展“热管理”技术成为热点研究课题。对此,本文系统地
近来,我国一些地区发生了非典型肺炎疫情,这是一场突如其来的重大灾害。在党中央、国务院的坚强领导下,全国人民万众一心、众志成城,团结互助、和衷共济,迎难而上、敢于胜利
随着我国城市化进程和城市交通机动化进程的迅猛发展,产生了越来越多的现有交通设施无法承受的交通需求总量。哈尔滨市作为东北亚经济中心城市之一,解决交通供需矛盾是目前城市
从20世纪60年代起,空间光学遥感器技术的研究和应用受到世界各国的重视,并得到了良好的发展。空间光学遥感器作为一种特殊而且典型的成像光学仪器,在国家经济建设和国防安全等方
城市交通规划建立在交通调查基础之上,规划成果的针对性和有效性取决于调查数据的质量。然而,在现实的交通规划技术过中,长期存在着获取数据困难、处理效率低等问题,影响了交通规
应力是光学元件的一个重要参数,会对光学元件的光学性质,如折射率、均匀性和面形产生影响。在高功率激光装置中,光学元件是核心器件,其应力双折射会影响到激光器的输出性能和光束
青藏铁路自青海省省会西宁至西藏自治区首府拉萨,是世界上海拔最高、线路最长的高原铁路。它的修建对完善西部铁路路网结构,促进两省区经济发展,增强民族团结,巩固国防都具有重要
上市公司通常通过计提与转回资产减值准备来进行盈余管理,是基于此方法具有一定的灵活性.在一定范围内,适度的盈余管理对企业提高会计信息质量有很好的促进作用,也能帮助企业