新型2微米全固态陶瓷锁模激光器

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1、代号10701学号1105122159分类号TN248.1密级公开题（中、英文）目新型2微米全固态陶瓷锁模激光器Newly2micronsolid-statemode-lockedceramiclaser作者姓名林清峰指导教师姓名、职务魏志义研究员学科门类工学学科、专业光学工程提交论文日期二〇一四年三月万方数据西安电子科技大学学位论文创新性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

2、究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部

3、或部分内容，可以允许采用影印、缩印、或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：万方数据摘要I摘要中红外激光在激光雷达，光电对抗，材料加工，激光医疗等方面有着广泛的应用前景，其中，运转于人眼安全波段的2μm激光由于可以通过掺铥或者钬离子的增益介质直接发射得到而受到人们的青睐，2μm的全固态被动锁模激光器在世界范围内被广泛研究。随着多晶透明陶瓷制作工艺的不断成熟，具有可大尺寸

4、生长、高浓度掺杂等优点的陶瓷材料逐渐成为了高功率、高效率、低成本的激光器的优先选择。基于这一背景，本论文开展了新型2μm全固态陶瓷锁模激光器的研究，主要内容包括：1.采用新型多晶透明陶瓷Tm:YAG作为增益介质，分别用连续钛宝石激光和二极管泵浦实现了稳定的被动锁模运转，其中连续钛宝石激光泵浦实验用的是6at.%掺杂、通光长度是2.7mm的增益介质，当吸收钛宝石激光泵浦的功率为2.21W时，得到860mW的最大连续光平均功率，当连续激光的运转状态调整到最好后，腔内插入可饱和吸收体SA，经过仔细调整，便可实现被动锁模，相应的锁模平均功率为116.

5、5mW，输出光谱中心波长为2007nm，重复频率109MHz，实验测得脉冲宽度55ps；而二极管泵浦的实验用的是6at.%掺杂、通光长度是3.6mm的增益介质，当吸收二极管泵浦的功率为4.9W时，得到1090mW的最大平均功率，同样，当连续激光的运转状态调整到最好后，腔内插入可饱和吸收体SA便可实现被动锁模，相应的锁模平均功率为182mW，输出光谱中心波长为2014nm，重复频率95MHz，脉冲宽度46ps。2.采用新型多晶透明陶瓷Tm:Ho:YAG作为增益介质，分别用连续钛宝石激光3+3+和二极管激光泵浦进行了实验研究，所用增益介质是2at

6、.%Tm，0.4at.%Ho掺杂，通光长度4.2mm的Tm:Ho:YAG陶瓷。其中连续钛宝石激光泵浦实验与Tm:YAG陶瓷实验方法类似，当入射532nm绿光的泵浦功率为13.5W时，得到348mW的最大连续光平均功率，当连续激光的运转状态调整到最好后，腔内插入可饱和吸收体SA，经过仔细调整，便可实现被动锁模，相应的锁模平均功率为110mW，输出光谱中心波长为2077nm，重复频率110MHz；而二极管泵浦的实验，利用透过率为3%的输出耦合镜，在吸收的泵浦功率为5.1W时最大输出平均功率259mW，光谱中心波长2077nm。关键词：2μm激光固

7、体激光器陶瓷激光器被动锁模可饱和吸收体SA万方数据AbstractIIIAbstractMid-infraredlasershavegreatpotentialsintheapplicationslikeLidar,optoelectrioniccountermeasure，materialsprocessing，lasermedicineandsoon.Amongwhich，theeye-saferange2μmlasersourcesareofgreatinterestbecausetheyareavailabledirectlyfrom

8、theemittingofTmorHoionsdopedgainmediums.Moreover,solid-statemodelockedlasersoperat