【摘 要】
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2μm激光器作为高相干辐射光源,在激光成像、激光遥感、激光测距、激光医疗、光信号处理、数据处理、材料处理、差分激光雷达的环境监测等领域表现出越来越广泛的应用前景。
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2μm激光器作为高相干辐射光源,在激光成像、激光遥感、激光测距、激光医疗、光信号处理、数据处理、材料处理、差分激光雷达的环境监测等领域表现出越来越广泛的应用前景。本论文从理论上分析了连续Tm激光泵浦Ho激光器的输出特性。建立了连续运转和调Q运转下Ho激光器速率方程。通过速率方程的求解模拟分析了上转换效应对连续运转Ho激光器输出功率、斜率效率和阈值功率的影响以及对调Q运转Ho激光器单脉冲能量、脉冲宽度和峰值功率的影响。在上转换效应影响的讨论中首次考虑了能级间跃迁分支比。经过对输出特性的模拟分析,在注入功率30W, Ho:YAG晶体长度10mm,掺杂浓度1%,输出镜反射率90%,腔内损耗0.05,腔长10cm时,Ho激光器连续运转下,忽略上转换效应时,阈值功率1.287W,输出功率为18.65W,斜率效率64.97%,而考虑上转换效应时,阈值功率升高了0.38W,可获得的最大输出功率降低了4.44W,斜率效率下降了14.83%,分别为1.667W,14.21W和54.14%；Ho激光器调Q运转下,忽略上转换效应时,单脉冲能量25.7mJ,脉冲宽度3.993ns,峰值功率18.19MW,而考虑上转换效应时,单脉冲能量降低了6.15mJ,脉冲宽度增大了1.139ns,峰值功率降低了7.33MW,分别为19.55mJ,5.132ns和10.86MW。模拟结果与目前文献中Ho激光器输出特性基本吻合。
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