本科毕业论文---激光二极管抽运的被动调q微晶片激光器仿真研究.doc

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1、毕业论文激光二极管抽运的被动调Q微晶片激光器仿真研究院别计算机与通信工程学院专业名称通信工程班级学号学生姓名指导教师2015年6月8日东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文）第II页激光二极管抽运的被动调Q微晶片激光器仿真摘要激光二极管(LD)抽运的微晶片激光器具有全固化、体积小、结构简单等特点。调Q技术又叫Q开关技术，是将一般输出的连续激光能量压缩到宽度极窄的脉冲中发射，从而使光源的峰值功率可提高几个数量级的一种技术，目的是获得高峰值功率，窄脉宽脉冲激光。被动调Q是被激光辐射自身启动的，Q开关是由光学器件构成的，此种光学器件装满有机染料或者是含有掺杂的晶体。

2、本文首先介绍了激光二极管抽运的被动调Q技术的目的，意义及其发展。首先分析被动调Q激光器的理论，就会得到一些相互作用的关系，其中，增益介质中的反转粒子数的密度、可饱和和吸收体中反转粒子的密度以及谐振腔内光子数密度是相互关联的。调Q过程有很多影响因素，配置不同，得到的结果就会不同。微晶片激光器的掺杂的浓度高，谐振腔不长，这些特点都会对调Q产生影响。下面利用Matlab来仿真被动调QNd:YAG微晶片激光器的特性，再研究Cr:YAG可饱和吸收体处于激发状态时的吸收情况，得到在二极管接连不断的抽运下，激光二极管的Cr:YAG被动调QNd:YAG微晶片激光器的耦合

3、方程，并据此对被动调Q的过程进行分析。在此基础上，代入数值，进行仿真，就可以得到不同参量下被动调Q脉冲输出的精确结果。取微晶片激光器各物理量系数的典型取值，编程求解该微晶片激光器对应的速率方程组，可以看出随时间变化，光子数的密度，反转粒子数的密度，处于基态的粒子数的密度都会变化，我们用曲线来形象表示。进一步分析数值仿真可以得到被动调Q激光脉冲的重复频率，脉冲宽度等值。关键词：激光二极管，被动调Q，耦合，抽运东北大学秦皇岛分校毕业设计（论文）第II页ApassivelyQ-switcheddiodepumpedmicrochipLaserssimulati

4、onAuthor：ZhengMengTutor：HuangliqunAbstractAlaserdiode(LD)pumpedmicrochiplasershaveallsolid,smallsize,simplestructurefeaturesandsoon.Q-knownasQ-switchtechnology,continuouslaserenergyiscompressedintothegeneraloutputpulsewidthextremelynarrowemission,sothatthepeakpowerofthelightsourc

5、ecanbeincreasedseveralordersofmagnitudeofatechnique,inordertoobtainhighpeakpower,narrowwidthpulselaser.PassivelyQisactivatedbythelaserradiationitself,Qswitchisfilledwithorganicdyessuchascrystalordopedopticalelements.ThispaperintroducesthepurposeoflaserdiodepumpedpassivelyQtechnol

6、ogy,thesignificanceanddevelopment.BypassivelyQ-switchedlaserstheoreticalanalysis.wecangottheequationsthatthegainmediuminversiondensity,canbesaturatedandtheabsorbentcorepopulationinversiondensityandcavityphotonnumberdensityofthemutualcouplingbetween.Microchiplasershavehighdopingco

7、ncentration,cavitylengthfeatures,willinevitablyhaveanimpactontheprocessandpassivelyQparameters.WewilluseMatlabtosimulatethecharacteristicsofpassivelyQ-switchedlaser.ThenconsidertheCr:YAGrsaturableabsorptionexcitedstateabsorptionbodytoobtainacontinuouslaserdiodepumpedCr:YAGpassive

8、lyQNd:YAGmicrochiplaserscoupledequations