论文部分内容阅读
激光二极管(LD)泵浦的固体激光器具有高稳定性,高效率,高能量的优点,被广泛应用于军事、工业、医学和科学研究等领域,已成为国内外激光器领域研究的热点。Nd∶GdVO4晶体是一种与Nd∶YVO4晶体同晶型的Nd3+基质晶体,除具有Nd∶YVO4晶体的优点(发射截面大、吸收系数大、输出为线偏振等)之外,它在<110>方向具有高的热导率(11.7Wm-1K-1),高于Nd∶YVO4晶体(5.4Wm-1K-1)及Nd∶YAG晶体(11.1Wm-1K-1),使其成为适于高功率泵浦的新型激光晶体。由于切割方向的不同,激光晶体沿不同方向的结构参数具有很大的差异,从而导致不同的激光特性。目前对于a轴切割Nd∶GdVO4的研究工作比较多,激光特性研究比较全面。然而对于c轴切割Nd∶GdVO4晶体的激光特性研究相对较少,特别是理论研究不足。 本论文从理论和实验两个方面系统研究了c-cut Nd∶GdVO4晶体作为激光工作物质的激光特性。我们使用光纤耦合的半导体激光器作为泵浦源,采用声光调制器、Cr1+∶YAG及GaAs饱和吸收体三种常用调Q方式,对c-cut Nd∶GdVO4晶体1.06μm和KTP内腔倍频0.53μm激光特性进行了实验测量,并利用速率方程对实验结果进行了理论分析;同时在相同条件下,将c-cut Nd∶GdVO4晶体实验理论数据与a-cut Nd∶GdVO4晶体的相关数据进行了比较,通过对比显示了c-cut Nd∶GdVO4晶体作为激光物质的一些优良特性。 论文的主要内容概括如下: 1、实验研究了LD泵浦c-cut Nd∶GdVO4激光器的基频光及倍频光连续输出特性。(第二章) 2、采用短平-凹腔,首次研究了LD泵浦GaAs被动调Q c-cut Nd∶GdVO4激光器在不同输出镜透过率情况下的激光特性,在泵浦功率为5.4W时获得了13.7ns的最短脉宽。同时给出了耦合速率方程组,数值求解的理论值与实验结果相符。(第三章第一节) 3、研究了LD泵浦Cr1+∶YAG被动调Q c-cut Nd∶GdVO4激光器1.06μm激光输出特性。当Cr1+∶YAG小信号透过率T?=91%、泵浦功率5.4W时,获得最大单脉冲能量52.5μJ,峰值功率为1330W。数值求解速率方程的理论计算值与实