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激光二极管(LD)泵浦的固体激光器具有全固化、体积小、泵浦效率高等特点,在激光通讯、遥感探测、工业加工、军事、医疗等领域有着广泛的应用前景,受到人们极大的关注。
本论文采用光纤耦合输出的激光二极管作泵浦源,用Nd:YVO<,4>晶体作激光工作物质,分别研究了饱和吸收体GaAs被动调Q和声光主动调Q激光特性和脉宽控制特性。同时,运用速率方程对以上调Q激光的运转特性进行了理论分析。论文的丰要研究工作包括:
Ⅰ采用LD泵浦,实现了 Nd:YVO<,4>声光主动调Q1.06μm激光运转。研究了LD泵浦Nd:YVO<,4>声光调Q激光的脉宽控制。实验结果表明,通过改变声光调制器在激光腔内的位置以及泵浦光在激活介质内的分布,可以有效的控制脉冲宽度,并且随着重复频率的提高,脉宽可调范围增大。根据ABCD矩阵传输理论,考虑泵浦光强和腔内振荡光强的空间高斯分布;给出了LD泵浦Nd:YVO<,4>声光调Q激光的耦合速率方程组,理论计算与实验结果相符。
Ⅱ实现了LD泵浦Nd:YVO<,4>晶体、GaAs被动调Q1.06μm激光运转,研究了GaAs被动调Q激光的脉宽控制特性。结果表明,改变GaAs饱和吸收体在激光腔内的位置及泵浦光束腰在激活介质中的位置能有效地控制脉宽;在理论分析中,考虑激活介质的薄透镜效应,利用ABCD矩阵理论,给出了振荡光光斑半径随泵浦功率、泵浦光半径以及在激光腔内不同位置的变化关系,运用速率方程新模型直接获得了脉宽与振荡光和泵浦光光斑大小之间的关系,理论计算与实验结果相符。