LD側(cè)面泵浦主動(dòng)調(diào)Q及被動(dòng)鎖模激光器.pdf

1、近年來，隨著各種新型晶體的出現(xiàn)，固體超快激光器得到了快速發(fā)展。與光纖激光器相比，固體超快激光器具有更高的峰值功率，更好的光束質(zhì)量，更高的信噪比。二十世紀(jì)九十年代隨著半導(dǎo)體可飽和吸收鏡（Semiconductor Saturable Absorber Mirror，SESAM）的出現(xiàn)，固體超快激光器產(chǎn)生了革命性進(jìn)展。各種以SESAM為鎖模機(jī)制的固體激光器陸續(xù)出現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)、性能和指標(biāo)不斷提升，目前已經(jīng)出現(xiàn)了SESAM鎖模激光器產(chǎn)品。然而固體

2、超快激光器采用的光纖耦合半導(dǎo)體激光器泵源價(jià)格偏貴，輸出功率也不夠高，因此本文研究了采用大功率側(cè)面泵浦固體激光器的鎖模及調(diào)Q運(yùn)轉(zhuǎn)，期望能夠得到成本更低的大功率超快光源。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了LD側(cè)面泵浦聲光調(diào)Q理論以及被動(dòng)鎖模機(jī)理及關(guān)鍵因素。⑵考慮LD側(cè)泵模塊的熱效應(yīng)，分別利用平行光探測(cè)法和臨界穩(wěn)定腔法測(cè)量了側(cè)泵模塊的熱透鏡焦距，并結(jié)合理論分析比較兩者，確定了適合測(cè)量LD側(cè)泵模塊熱透鏡焦距的方法。⑶利用ABCD傳輸矩陣研

3、究了兩種最典型的腔型：直線腔和Z型折疊腔。分別利用這兩種腔型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，提出了適用調(diào) Q激光器和鎖模激光器的最佳腔型結(jié)構(gòu)。⑷設(shè)計(jì)并優(yōu)化了LD側(cè)面泵浦調(diào)Q激光器的諧振腔結(jié)構(gòu)。利用聲光調(diào)Q開關(guān)做了主動(dòng)調(diào)Q實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)得到了脈寬為140ns，功率為10W的調(diào)Q脈沖，同時(shí)在腔內(nèi)插入KTP倍頻晶體，得到了脈寬為146ns，輸出功率為8.86W的綠光，倍頻效率達(dá)到46.1％。⑸對(duì)LD側(cè)面泵浦鎖模激光器進(jìn)行鎖模實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及優(yōu)化。利用國(guó)產(chǎn)SESAM

4、分別進(jìn)行了直線腔鎖模實(shí)驗(yàn)，Z型腔鎖模實(shí)驗(yàn)以及聲光調(diào)Q與SESAM同時(shí)調(diào)制的調(diào)Q鎖模實(shí)驗(yàn)。直線腔中，得到最大輸出功率為2W的鎖模脈沖，輸出波長(zhǎng)為1064nm，重復(fù)頻率為245MHZ，脈沖寬度為121.5ps。Z型腔中，我們得到最大輸出功率為1.2W的鎖模脈沖，輸出波長(zhǎng)為1064nm，重復(fù)頻率為105MHZ，輸出脈寬為23.4ps，光束質(zhì)量M2約1.2，峰值功率約0.5kW，經(jīng)KTP倍頻后，得到輸出功率約0.6W，輸出波長(zhǎng)為532nm的綠光