共振泵浦1.5μm人眼安全波段自拉曼激光器研究

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1、天津大学硕士学位论文共振泵浦1.5μm人眼安全波段自拉曼激光器研究Researchonin-bandpumped1.5μmeye-safeself-Ramanlaser学科专业：光电子技术研究生：范琛指导教师：丁欣教授天津大学精密仪器与光电子工程学院2014年12月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他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

2、何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中文摘要固体激光器中的不良热效应严重限制了激光器的各项性能指标。共振泵浦技术可大幅减小泵

3、浦光与激光之间的量子亏损，从而从根本上减少进入工作介质的无用热，有效缓解激光器中严重的热效应。波长1.5μm附近的人眼安全波段激光光源在光谱研究、激光测距、遥感、大气探测、激光雷达和自由空间通讯等应用领域均有广泛的应用背景，是激光技术领域长期以来的研究热点，受激喇曼散射是拓展激光波长的重要手段，也是全固态激光器及非线性光学频率变换技术的一个重要研究方向。本文将共振泵浦技术应用于1.5μmNd:YVO4自拉曼激光器中，有效的缓解自拉曼激光器中的热效应，从而克服了自拉曼激光器中严重的热透镜效应限制最高泵浦功率以及影响拉曼增益的

4、问题，最终实现提高激光器的输出功率及光光转换效率的目的。1.波长锁定878.6nmLD直接泵浦Nd:YVO4激光器，该方式有效降低了激光器中的热负载。在878.6nm泵浦功率为37W时，获得了最高功率为12.45W的1342nm激光输出，对应的光光转换效率为33.6%，斜率效率为34.8%。2.波长锁定878.6nmLD直接泵浦Nd:YVO4自拉曼激光器。在30.6W最大泵浦功率下，重复频率为140kHz时，获得了高达5.2W的1525nm斯托克斯光输出，对应的光光效率以及相对吸收转换效率分别为17%和19.8%。3.91

5、4nm热助推泵浦Nd:YVO4自拉曼激光器，详细研究了不同掺杂浓度晶体，不同温度，不同重复频率下1.5μmNd:YVO4自拉曼激光器的运转情况，在使用掺杂浓度为1.0-at%的Nd:YVO4晶体，温度为10℃时，获得了0.77W的1525nm斯托克斯光输出以及23%的相对吸收泵浦转换效率。关键词：自拉曼激光器共振泵浦人眼安全波段ABSTRACTKindsofharmfulthermaleffectsinall-solid-statelaserslimittheoutputperformanceseriously.In-ba

6、ndpumpingcouldsignificantlydiminishthequantumdefectbetweenlaserphotonandpumpphoton,thusdecreasethewasteheatinlasersandreleasethethermaleffectseffectively.Lasersinwavelengthrangeof1.5xμmareofgreatuseinspectralresearch,laserranging,remotesensing,atmosphericsoundingl

7、aserradarandsoon.SRS（StimulatedRamanscattering）isoneofmostimportantnonlineareffectsandoneofthematureapproachestogeneratelasersinthisregion.Thein-bandpumpingmethodisutilizedinto1.5μmNd:YVO4self-Ramanlaser,thermaleffectsarereleased,thustheproblemthatseriousthermalef

8、fectslimitthemaximumpumppowerandaffecttheramangainissolved,andtheoutputpowerandconversionefficiencyofself-Ramanlaserarepromoted.1.Nd:YVO4laserin-bandpum