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60年代初,自激光的问世以及激光倍频效应发现以来,人们寻找新的波长的激光光源的努力从未停止过。在现代信息社会,激光在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。在光信息存储和传输、光盘技术、激光打印、彩色复印等领域,红绿蓝(RGB)可见激光器起着十分重要的作用;在用作军事武器方面,大功率的脉冲激光器起着重要作用。在医学领域,某些红外波段对人体是安全的,可以用作激光手术。Nd掺杂的固体激光器仍是最重要的激光光源,也是通过倍频等频率变化技术得到其它波长激光的基础1.34μm波长附近的激光由于与硅光纤低色散和低损耗的波长一致,所以与光通信中广泛采用的硅光纤传输窗口相吻合,而且它的倍频又是得到红色激光的有效途径,因此1.34μm区域的激光在激光医学、光纤通信、光传感定位和中红外参量振荡的抽运源等领域有着广阔的应用前景。现在最常用的为掺Nd的YAG、YVO<,4>激光器。
Nd:GdVO<,4>晶体是由俄罗斯和德国科学家首先报道的一种新的激光材料。最诱人之处在于该晶体具有高的热导率,是一种很有希望的中高功率激光器的重要工作物质。本文对Nd:GdVO<,4>晶体的激光性能和调Q性能进行了实验研究,并取得了一些成果,论文主要内容概括为:
1、介绍了全固态激光器的历史与发展、固体激光器的几种调Q技术、Nd:GdVO<,4>激光晶体的工作性质以及与其它几种激光晶体的性质比较。
2、简要介绍了声光调Q技术,在LD端泵a向生长Nd:GdVO<,4>晶体1.34μm静态激光的基础上,利用声光调Q对1.34μm的动态激光进行了实验研究。当声光调Q器件重复率为5kHz时,获得的最短脉宽为170ns,此时的短脉冲能量为44.8μJ,峰值功率为256W,并且实验结果与理论分析相一致。
3、介绍了Co<2+>:LaMgAl<,11>O<,19>晶体的特性,并以Co<2+>:LaMgAl<,11>O<,19>饱和吸收体作为Q开关,研究了高功率激光二极管泵浦的c切Nd:GdVO<,4>固体激光器1.34μm的被动调Q。在最佳输出镜透过率T=5.5%、泵浦功率11.5W下,静态输出功率为3.01W。以Co:LMA(初始透过率T<,0>=90%)作为饱和吸收体,实现了其被动调Q的脉冲运转,其最短脉冲周期为32ns,最高输出功率为266mW,最高重复率和峰值功率分别为277kHz、187W。
通过上述的理论和实验研究,对于Nd:GdVO<,4>激光晶体的特性和其调Q特性我们都有了一定的了解,对中高功率的1.34μm调Q固体激光器具有一定的指导意义和应用价值。