高功率全固态NdYAGKTP红光激光器的研究

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1、中文摘要本论文主要对高功率LD侧面泵浦的Nd：YAGⅨTP红光激光器进行了理论分析和实验研究。高功率全固态红光激光器在激光显示、激光医疗及作为Cr：LiSAF等激光器的泵浦源等方面有着广阔的发展前景。提高红光激光的功率是当前大面积激光显示的关键课题；另外在医疗方面，660nm的红光是治疗早期癌症的理想光源。目前可获得的红光激光的功率都比较低，无法满足实际应用中对高功率红光激光的迫切需求。因此对高功率全固态Nd：YAG／KTP红光激光器的研究就显得极具理论意义和研究价值。本文主要内容如下：1)介绍了红光激光器的应

2、用及发展现状，列举了几种红光激光器及其产生红光的不同方法；2)介绍了Nd：YAG的输出波长特性并分析了Nd：YAG热效应，并实验测量了其热焦距：3)从理论和实验两方面对KTP晶体在1319run处倍频的最佳匹配角进行了研究。该匹配角目前尚无统一定论，因此我们根据KTP晶体不同的色散方程，对该匹配角进行了数值计算：并通过实验方法找出了KTP晶体在1319nm处倍频的最佳匹配角。该项研究为最终获得高功率的红光激光输出奠定了坚实的基础。4)进行了LD侧面泵浦Nd：YAG内腔倍频红光激光器的实验研究。采用国产最大泵浦功

3、率600W的全固态Nd：YAG泵浦组件、声光Q开关、II类匹配的KTP晶体，分别在平一凹腔和折叠腔两种腔型结构条件下进行了准连续输出的红光激光实验，分析了调Q时基频光实验和红光实验中输出不稳定的原因。最终在直腔条件下，泵浦电流18．6A时，获得了8．1W的准连续红光输出；在折叠腔结构条件下，电流18．5A时，获得了最大准连续红光11．5W。目前这一成果达到了国内领先水平。关键词：全固态Nd：YAG准连续KTPII类匹配红光ABSTRACTAhigh-powerLDside-pumpedNd：YAG／KTPred

4、laserisrepoted．High-powerall·-solid·-stateredlaserareofgreatinterestinthefieldsofmedicalapplication，laserdisplayandalsoasapumpingsourcefortunablelasers，suchasCr：LiSAF．High—powerredlaseristhekeyforlargelaserprojectionsystems．Andinthemedicalapplication，660urni

5、sanimportantlightsourceforPDT(PhotodynamicTherapy)tocurecancer．Bmatpresent,theoutputpowerofredlaserisnotlargeenoughtomeetthedemands．Soit’Simportanttostudyhigh-powerNd：YAGredlaserbothattheoryandpaetice．ThecontentofthethesisisasfcIllows：1)introducedtheapplicat

6、ionandcurrentstateofredlasers，andalsoseveralkindsofredlasers；2)AnalysedtransmissionspectrumandthethermaleffectofNd：YAGrodintheoretics，andmeasuredthethermalfocuslengthofNd：YAGinexperiment；3)Studyofthephase-matchingangleofKTPcrystalforfrequency-doublingat1319u

7、rnbotllintheoryandinexperiments．Theanglehasnouniformansweryet．Sowecalculatedthebestphase-matchingangleaccordingtotheSellemierequationsofKTPandmodifiedtheangleinexperiment．Thisstudyisthebasetoobtainhigh-powerredlaser．4)ResearchontheLDside-pumpedNd：YAG／KTPredl

8、aser．Employing600WNd：YAGpumpingmodule，Q-switchandtype-IIKTPcrystal，westudiedlligh-powerLDside—pumpedNd：YAGredlaserbyplat-platcavityandthree-mirrorfoldedcavity,andanalysedtheunstablereasonoftheou