考虑基频光多横模的调Q腔内倍频拉曼激光器理论研究

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1、学号：S15010044硕士毕业论文考虑基频光多横模的调Q腔内倍频拉曼激光器理论研究研究生姓名：黄凯学科、专业：物理学二○一八年三月分类号：O437密级：可公开UDC：________编号：_______考虑基频光多横模的调Q腔内倍频拉曼激光器理论研究THEORETICALSTUDYOFTHEQ-SWITCHEDINTRACAVITYFREQUENCY-DOUBLEDRAMANLASERCONSIDERINGTHEMULTI-TRANSVERSE-MODEOFTHEFUNDAMENTALLASER学位授予单位及代码：长春

2、理工大学（10186）学科专业名称及代码：物理学（070200）研究方向：激光及其与物质相互作用申请学位级别：硕士指导教师：张喜和研究生：黄凯论文起止时间：2016.9-2018.4长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《考虑基频光多横模的调Q腔内倍频拉曼激光器理论研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本

3、声明的法律结果由本人承担。长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。摘要波长范围为560nm-600nm的拉曼黄光激光广泛应用于信息存储，医疗，激光显示

4、，大气检测，DNA测序和通讯等领域。固体拉曼黄色激光器由于其高效、稳定、激光器谐振腔内部构造紧密而被广泛研究，使其在固体激光器和非线性光学等范围内成为科研探索的热门。由于受激拉曼散射效应没有相位匹配的限制，所以其输出的光束具有高质、高亮、光的相干性好、高效等诸多优良特性。激光速率方程是分析调Q脉冲激光器特性的有效工具。目前的内腔式拉曼激光速率方程是使用平面波近似或单横模近似建立的，与基频光的实际运转有差距，无法解释基频光多横模运转对倍频光输出的影响，所以应考虑基频光多横模振荡的内腔式拉曼激光器速率方程组的理论模型，该理论

5、模型相比平面波近似和基频光单横模近似更符合实际情况，能够理论解析基频光多横模振荡对倍频光输出的影响。实验采用Nd:GdVO4为自拉曼晶体，KTP为倍频晶体，Cr4+:YAG为饱和吸收体，使用紧凑直腔结构在不同的抽运功率下，主动调Q方式通过改变不同的脉冲重复率，得到倍频光的输出功率与脉冲重复率的关系，在脉冲重复率为15kHz时，得到黄光的输出功率为1.156W，获得了12.1%的高效转换效率，被动调Q方式通过使用不同初始透过率的饱和吸收体，得到了饱和吸收体的初始透过率对倍频光输出影响，在T0为89%时，得到黄光的输出功率为

6、320mW，获得了5%的高效转换效率。4+关键词：受激拉曼散射；主动调Q；被动调Q；Cr:YAG；IABSTRACTRamanyellowlaserswithwavelengthsrangingfrom560nmto600nmarewidelyusedininformationstorage,medical,laserdisplay,atmospherictesting,DNAsequencingandcommunications.SolidRamanyellowlasershavebeenwidelystudiedbe

7、causeoftheirhighefficiency,stability,andcompactinternalstructureoflaserresonators,makingthemahottopicofresearchandexplorationinsolidlasersandnonlinearoptics.SincethestimulatedRamanscatteringeffecthasnophasematchingrestriction,theoutputbeamhasmanyexcellentcharacte

8、risticssuchashighquality,highbrightness,goodcoherenceoflaser,highefficiency,andthelike.ThelaserrateequationisaneffectivetoolforanalyzingthecharacteristicsofQ-s