基于YbYAGCr4+YAGYAG全固态双波长激光特性研究

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1、暨南大学硕士学位论文4+题名：基于Yb:YAG/Cr:YAG/YAG全固态双波长激光特性研究4+InvestigationonYb:YAG/Cr:YAG/YAGall-solid-statedual-wavelengthlasers作者姓名：叶平平指导教师姓名及学位、职称：李真博士研究员朱思祁博士副研究员学科、专业名称：工学光学工程学位类型：科学型硕士学位论文提交日期：2018年6月10日论文答辩日期：2018年6月2日答辩委员会主席：钟丽云教授论文评阅人：学位授予单位和日期：暨南大学硕士学位论文摘要随着激光的快速发展，单一波长激光已不能够满足多种多

2、样应用需求。在太赫兹波、差分吸收激光雷达、激光显示、血液检测以及光谱分析等重要应用中，需要激光器同时输出两个或者多个波长的激光。与传统的双波长激光器相比，全固态双波长激光器表现出更好的可靠性和稳定性，全固态双波长激光器已经成为激光研究领域热点之一。本文在分析了国内外基于Yb离子掺杂激光晶体的全固态双波长激光器研究背景的基础上，使用键合晶体作为激光晶体，选用合适的非线性倍频晶体和拉曼晶体，进行基于Yb:YAG晶体的全固态双波长激光器研究。具体研究内容如下：1.基于Yb:YAG/Cr4+:YAG/YAG键合晶体以及LBO倍频晶体，首次实现了被动调Q双波长

3、绿光激光输出，对应绿光波长为515nm和524.5nm，并研究该双波长激光器的平均输出功率、脉冲、输出光谱以及光束质量等激光特性，探讨了双波长可见光用于太赫兹波产生的可能性。2.基于Yb:YAG/Cr4+:YAG/YAG键合晶体以及YVO4拉曼晶体，获得了被动调Q的1135nm和1157.5nm双波长拉曼激光输出，并研究该双波长拉曼激光的平均输出功率、脉冲、输出光谱以及光束质量等激光特性。3.在1135nm和1157.5nm双波长拉曼激光器研究的基础上，利用KTP晶体进行腔内倍频，实现被动调Q的578.5nm黄光激光输出，并对该黄光激光输出特性进行了

4、研究。此工作为产生578nm黄光激光提供了一种可行途径。关键词：Yb:YAG/Cr4+:YAG/YAG键合晶体；双波长；全固态激光器；被动调Q；倍频晶体I暨南大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentoflasers,laserswithasinglewavelengthcan’tmeetavarietyofapplicationsrequirements.Withregardtomanyimportantapplications,suchasterahertzwaves,differentabsorptionra

5、dar(DIAL),laserdisplay,blooddetection,andspectralanalysis,weneedalaseremissiondual-ormulti-wavelengthsimultaneously.Comparedwithtraditionaldual-wavelengthlasers,allsolidstatedual-wavelengthlasershaveahigherreliabilityandstability,andithasbecomearesearchfocus.Basedonresearchback

6、groundofallsolidstatedual-wavelengthbasedonYb3+-dopedcrystal,acompositecrystalwasselectedasalasermediumtoinvestigateallsolidstatedual-wavelengthlasersbasedonYb:YAGcrystal,combiningpropernonlinearcrystalandRamancrystal.Themaincontentsofthisthesisareasfollows:1.ThepassivelyQ-swit

7、cheddual-wavelengthlaserat515nmand524.5nmwasfirstlydemonstratedbyusingYb:YAG/Cr4+:YAG/YAGcompositecrystalandtheLBOcrystal.Weinvestigatedtheoutputperformanceofdual-wavelengthgreenlaser,suchastheaverageoutputpower,thepulses,theoutputspectralandbeamqualityandetc.Thepossibilityofdu

8、al-wavelengthvisiblelasersforterahertz(THz)generationw