1.9μmTm_YLF激光录浦Ho_YAG窄脉宽激光器研究

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1、学号：S15010032硕士学位（毕业）论文1.9μmTm:YLF激光泵浦Ho:YAG窄脉宽激光器研究研究生姓名：董航学科、专业：物理学、光学二〇一八年三月分类号：密级：可公开UDC：编号：1.9μmTm:YLF激光泵浦Ho:YAG窄脉宽激光器研究RESEARCHONHo:YAGNARROWPLUSEWIDTHLASERPUMPEDBY1.9Tm:YLFLASER学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：光学（070207）研究方向：激光及其与物质相互作用申请学位级别：硕

2、士指导教师：陈薪羽副研究员研究生：董航论文起止时间：2017.01—2018.03IIIII摘要2μm波段激光处于大气窗口，在气象监测、激光测距、激光雷达、光电对抗等领域具有重要的应用。纳秒级窄脉宽的2μm激光在激光精细加工和激光雷达等方面具有更大的应用。本论文通过理论分析以及实验研究，结合声光调Q技术实现2μm窄脉宽激光输出。建立Ho3+准二能级速率方程模型，讨论上转换损耗等因素，模拟分析上转换效应、腔内损耗、输出镜透过率等参数对Ho:YAG激光器输出性能的影响。模拟分析Ho:YAG激光晶体的

3、热分布，通过计算谐振腔ABCD矩阵，得到相应的谐振腔稳区，确定热稳腔参数。搭建1.9μmTm:YLF激光泵浦Ho:YAG激光器系统，研究不同的输出镜透过率、曲率半径以及谐振腔长对激光输出特性产生的影响。研究以体光栅、F-P标准具作为谐振腔镜时，1.9μmTm:YLF激光输出特性，最终获13.38W的1908.61nm的高稳定性激光输出，线宽0.10nm。进行1.9μmTm:YLF激光泵浦Ho:YAG激光器声光调Q实验，研究不同重频对输出特性影响，最终在重频为5kHz时，获得输出功率12.96W，

4、光光转换效率53.38%的26.02ns的窄脉宽激光输出。关键词：Ho:YAG激光器声光调Q窄脉宽IVABSTRACTThedevelopmentof2micronlaserisrapidandhasimportantapplicationvalueinmeteorologicalmonitoring,laserranging,laserradar,electro-opticalcountermeasureandotherfields.Thenanosecondnarrowpulsewidtho

5、f2μmlaserhasagreaterapplicationinlaserprecisionprocessingandlaserradar.Thepaperanalysesandstudiesandthelaseroutputof2μmnarrowpulsewidthisrealizedbyusingacousto-optictechnology.First,weestablishedtheHo3+quasitwolevelequationmodel.Wediscussedthefactors

6、suchasupconversionlossandsoon.Wesimulatedandanalyzedtheeffectofupconversioneffect,cavityloss,outputmirrortransmissiononHo:YAGlaser.TheABCDmatrixwasappliedtosimulatethetransmissionprocessofintracavitypumpedlaser.Basedonthat,theresonatordesignofHo:YAGl

7、aserwascarriedoutbysimulationtheory,andthecorrespondingresonatorstableregionwaisobtained.Theparametersofthecavitythatcanrealizethethermalstabilizationcavityweredetermined.A1.9μmTm:YLFlaserpumpedHo:YAGlasersystemwasbuiltedtostudytheeffectsofdifferento

8、utputmirrortransmittance,radiusofcurvatureandcavitylengthontheoutputcharacteristicsoflaser.WhenthevolumegratingandF-Petalonwereusedasresonantmirrors,theoutputcharacteristicsof1.9μmTm:YLFlaserwerestudied.Finally,the1908.61nmhighstabilitylaseroutputof1