【摘 要】
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高重频1.6μm波段激光处于温室气体吸收带上、大气透过率高、且对人眼无损伤,在军事、医疗、生活等领域有多方应用。本文从理论和实验两个方面对1532nm激光共振泵浦增益开关Er:YAG激光器进行了详细的研究。在理论研究上,建立了含有能量上转换和交叉弛豫的增益开关泵浦Er:YAG的激光上能级粒子积累方程,模拟研究了Er3+掺杂浓度、能量密度和泵浦脉冲对激光上能级粒子数积累的影响,为Er3+掺杂浓度、泵
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高重频1.6μm波段激光处于温室气体吸收带上、大气透过率高、且对人眼无损伤,在军事、医疗、生活等领域有多方应用。本文从理论和实验两个方面对1532nm激光共振泵浦增益开关Er:YAG激光器进行了详细的研究。在理论研究上,建立了含有能量上转换和交叉弛豫的增益开关泵浦Er:YAG的激光上能级粒子积累方程,模拟研究了Er3+掺杂浓度、能量密度和泵浦脉冲对激光上能级粒子数积累的影响,为Er3+掺杂浓度、泵浦能量密度及泵浦脉宽选择提供理论依据。在实验研究上,首先设计了共振泵浦增益开关Er:YAG固体激光器实验平台,采用高重频的1064nm光纤激光器作为信号源,利用周期极化PPLN的光参量技术产生高重频1532nm泵浦光。再利用高重频的1532nm泵浦光增益开关泵浦Er:YAG晶体,获得高重频的1645nm激光输出。然后完成了共振泵浦增益开关Er:YAG固体激光器的相关实验,研究了谐振腔腔长、泵浦源重频以及Er:YAG激光器输出镜透过率对1645nm输出功率的影响。研究了增益开关泵浦源重频与激光输出重频的关系。最终获得重复频率100k Hz、脉冲宽度为21.67ns、功率0.87W的1645nm激光输出,对应峰值功率达到0.40k W。当重复频率为40k Hz时,本次实验的峰值功率最高达到1.42k W,脉冲宽度达到11.2ns。
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