LD泵浦全固體473nm藍(lán)光激光器的研究.pdf

1、LD泵浦全固體藍(lán)光激光器具有結(jié)構(gòu)緊湊、波長(zhǎng)短、效率高、壽命長(zhǎng)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠等優(yōu)點(diǎn)，在高密度光存儲(chǔ)、激光彩色顯示、海洋應(yīng)用及水下資源探測(cè)、激光制冷、激光生物醫(yī)學(xué)、激光娛樂表演等領(lǐng)域有重要應(yīng)用價(jià)值。但瓦級(jí)LD泵浦全固體藍(lán)光激光器產(chǎn)業(yè)化相對(duì)滯后，且受功率限制而嚴(yán)重影響到其應(yīng)用。 本文針對(duì)構(gòu)成全固體藍(lán)光激光器的單元器件(泵浦源，工作物質(zhì)，非線性倍頻晶體，制冷散熱裝置等)和整體方案的設(shè)計(jì)(腔型設(shè)計(jì)，鍍膜方案，模式匹配，光束質(zhì)量，藍(lán)光噪聲等)進(jìn)

2、行了全面的分析。 由準(zhǔn)三能級(jí)速率方程，得到了準(zhǔn)三能級(jí)閾值表達(dá)式和內(nèi)外部斜效率的表達(dá)式；從倍頻波耦合方程出發(fā)給出了倍頻效率公式，進(jìn)而論述了相位匹配理論及影響倍頻效率的參量。通過對(duì)幾種常用晶體的研究比較，選擇了更適于產(chǎn)業(yè)化的Nd：YAG作為激光晶體、BIBO作為倍頻晶體。 采用標(biāo)準(zhǔn) ABCD傳輸矩陣法和等效 g 參數(shù)法計(jì)算了三鏡折疊腔的各個(gè)參數(shù)，設(shè)計(jì)出合理的腔結(jié)構(gòu)。在充分考慮端面熱透鏡效應(yīng)的前提下計(jì)算了Nd∶YAG在實(shí)驗(yàn)中最

3、大泵浦功率下的熱透鏡焦距值。通過數(shù)值分析方法研究了方形截面復(fù)合Nd∶YAG激光晶體棒在端面抽運(yùn)情況下的溫度分布及熱透鏡效應(yīng)，得到了一系列有指導(dǎo)意義的結(jié)論。 實(shí)驗(yàn)中采用普通的國(guó)產(chǎn) Nd∶YAG/BIBO晶體，半導(dǎo)體致冷，設(shè)計(jì)出緊湊線性腔，在3W的泵浦功率下，獲得220mW的473nm藍(lán)光輸出功率，光－光轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7.3％；設(shè)計(jì)出對(duì)熱效應(yīng)不敏感的三鏡折疊腔激光器，在18W的泵浦功率下，獲得最高710 mW的473nm藍(lán)光輸出；嘗試