LD端面泵浦的全固态被动连续锁模激光器实验研究

《LD端面泵浦的全固态被动连续锁模激光器实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、天津大学博士学位论文LD端面泵浦的全固态被动连续锁模激光器实验研究姓名：蔡志强申请学位级别：博士专业：物理电子学指导教师：姚建铨20061101中文摘要二极管端面泵浦的全固态被动锁模激光器具有结构紧凑、效率高、可靠性好、寿命长等优点。随着激光技术的发展，全固态皮秒被动锁模激光器在工业加工，非线性频率变换，光生物学，光谱学，医疗诊断等领域具有广泛的应用。本论文的主要内容和创新之处可以概括为：1．双路输出SESAM锁模激光器。采用表面态SESAM，实现5．3W，83MH2的连续锁模(CwML)Nd：w04激光器。在Nd：GdV04激光器中，实验验证了调制深

2、度越小，脉宽越宽。在Nd：Ⅵ』激光器中加入布儒斯特片，分别实现了1047nm和1053nm的连续锁模，功率分别为1．1W和900mW。2．输出功率超过5W的单路输出sESAM连续锁模激光器。在激光腔内，插入KTP晶体，实现了激光器锁模泵浦阈值的减小，并首次观测到了双脉冲锁模现象。利用偏振旋转锁模和SESAM锁模相结合，实现了SESAM锁模激光器泵浦阈值的降低，增加了脉冲序列的稳定度。3．联合四分之一波片和薄膜偏振器(TFP)实现SESAM锁模激光器的单路输出且输出透过率可调。增益介质为Nd：YV04时，实现了4．8W的锁模输出，光．光转换效率34．3％

3、，激光器最佳输出透过率约16．5％。采用Nd：YAG时，利用其退偏损耗作输出，获得2．3W的锁模输出。4．首次在国内实现了环行腔SESAM连续锁模激光器。激光器为六镜环行腔，具有较低的泵浦阈值，在3W的泵浦功率时，实现了2×200mW的锁模输出，脉冲重复频率117MHz，脉宽8lps(23ps)。5．首次提出一种新方法实现SESAM锁模激光器的频率翻倍。实现了3倍本征频率的输出，将本征频率83．8MHz提升到251．4MHz，激光器输出功率可达5W，光．光转换效率40％，激光器斜效率41％。6．设计了短腔和长腔两个非线性镜锁模(NLM)方案均实现CWM

4、L运转。在Nd：1lⅣ04晶体实现的NLM中，首次观测到双脉冲，多脉冲，四脉冲锁模现象。在9．3W注入泵浦功率时，输出功率4W，光一光效率43％，激光器斜效率52％。据我们所知，这是迄今为止在Nd掺杂的NLM激光器中，获得的最高光．光转换效率。首次研究了不同偏振入射角情况下的非线性镜锁模，偏振入射角在18‘～72。之间均能实现连续锁模。7．利用Nd：YAG作增益介质，在注入泵浦功率15．9W时，获得2．6Wl123nm连续输出。采用KTP腔内倍频，获得22．2mW56lnm黄光输出。关键词：全固态激光器；皮秒锁模：sEsAM；连续锁模；非线性镜锁模AB

5、STRACTDiodeend-pumpedall-solid-statepassiVelymode—loIckedlasershaVemanyadVantages，suchascompactness，hi曲efficiency，robustness锄dlongIifetimeeta1．Asthedevelopmentoflasertechnology；theyhavebeenwidelyusedinthefieldsofindust巧machining，non“near6．cquencyconVersion，opticalbiology，Iasersp

6、ecn．oscopyandmedicaldiagnosticpu叩oseseta1．ThemaincontentS锄dkeycreationpointsofthisdissertationareasfollows：1．Doubleoutputbeamsmode—lockedlaserswithsemiconductorsaturableabsorbermirr_or(SESAM)．Thecontinuous-wavemode—locked(CWML)Nd：YV04usedasurface-stateSESAMaSthesel仁staningdeVice

7、．TheaVerageoutputpowerwas5．3WandtllepulSesrepetitionmtewas83MHz．InBrewster-cutNd：GdV04laser，ExperimentValidatedthatthesmallerthemodulationdeptll0ft11eSESAM，thebroader廿lepulsewidth．AddingaBrewsterplatetotheNd：YLFmode-lockedlasers，theCⅥMLpulsesofl047mandl053nmwereobtained．AndtheaV

8、erageoutputpowerwas1．1W卸d900mw'respectiVely．2．o