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全固化飞秒激光器是超短脉冲激光器中一个新颖的研究方向,它体积小、成本低、波长多样化,是未来超短脉冲激光器发展的必然趋势,本文对全固化Yb:YAG锁模激光器进行了理论和实验研究,论文工作的主要内容包括以下几个方面: ? . 综述了全固化激光器的基本特点、发展历史和现状。并简单介绍了 半导体激光器的耦合方式;阐述并分析了飞秒激光器及全固化飞秒 激光器的发展状况及应用。 ? . 对实验所需解决的理论问题进行了研究。建立了基于 Yb:YAG 晶体 的准四能级速率方程并对 Yb:YAG 激光器的阈值和输入-输出特性 进行了分析。进行了谐振腔设计并对锁模机制进行了初步研究。 ? . 简单介绍了半导体可饱和吸收镜(SESAM),对三种被动锁模理论模 型进行了讨论。并对稳定 CW 锁模的条件进行了分析。 ? . 提出了切实可行的色散补偿方案。在理论上推导了用于超短脉冲色 散补偿的棱镜对的负 GDD 和玻璃材料引入的正 GVD。在理论推导的 基础上对实验中所需的棱镜对进行了具体的设计。 ? . 将 Yb:YAG 锁模激光器的实验研究进行了介绍,介绍并简单分析了 实验现象,最后给出了实验结果。详细描述了实验所用到的几种 SESAM 的结构。实现了稳定的 CW 锁模,锁模脉冲宽度 4ps,锁模平 均功率 200mW。 ? . 在论文的最后一章里,我们对论文工作进行了总结;根据实验取得 的成果对这个课题的前景进行了展望。