LD泵浦单晶与陶瓷激光器的时空特性研究

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1、密级中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences博士学位论文L坠墓渲望晶皇陶瓷邀光墨啦吐窒挂性班冠作者姓名：匿珏圣指导教师：韭茁班珏虽生国型堂随疆建麴厦绮翅班塞压学位类别：堡堂墁土学科专业：显嚣盔塑翌培养单位：生国抖堂隧擅基物厦筮擅班五匮2013年5月．monocrystalandpolycrystallaserByWeidongChenADissertationSubmittedtoTheUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfu

2、lfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofScienceFujianInstituteofResearchOiltheStructureofMatterChineseAcademyofSciencesMay,2013致谢本论文是在张戈研究员的悉心指导下完成的。张戈老师渊博的知识，宽厚待人的高尚品德深深影响着我。本人衷心感谢张老师多年来的谆谆教导和深切关怀。本人衷心感谢台湾国立交通大学的陈永富教授对我在科研方面的指导和帮助。永富老师深厚的理论功底，严谨的治学态度，我产生了深远

3、的影响。尤其本人在台湾国立交通大学访学期间，在学习和生活上得到了永富老师无微不至的关心与照顾。衷心感谢永富老师团队的黄凯风老师、苏冠疃老师、梁兴驰师兄、庄威哲师兄、舜子，小佑、林毓杰、黄郁仁、等各位师兄弟。本人衷心感谢澳大利亚麦考瑞大学的HelenM．Pask教授与AndrewJ．Lee对我在科研工作方面的帮助与支持。本人衷心感谢中国科学院福建物质结构研究所的曹永革老师、王国富老师、叶宁老师、涂朝阳研老师、官轮辉老师、龙西法老师、卢葛覃老师对我在科研工作上的大力支持与帮助。本人衷心感谢广州暨南大学的陈振强老师对我的科研工作的

4、大力支持与帮助。本人衷心感谢张戈研究员课题组的沈鸿元老师、曾瑞荣老师、黄呈辉老师、魏勇老师、王小蕾老师在本人的科研工作与生活中的关心与帮助；感谢课题组的朱海永、庄凤江、许珊、翟苏亚、李丙轩、李彦莹、柯达在学习、生活上给予的支持与帮助。本人衷心感谢曹永革老师课题组的邓种华、郭旺、唐飞、费斌杰、陈剑、兰海、陈东川、王文超、王充等同学在科研工作中给予本人的支持与帮助。本人衷心感谢福建物质结构研究所黄艺辉、王宁、王时超、沈超君、胡明强、李仁富、李秀芝、张丽珍、李志平、王艳龙、温文、吴初新等对我一直以来的理解与帮助。LD泵浦单晶陶瓷激

5、光器的时空特性研究摘要LD泵浦单晶、陶瓷激光器配合非线性频率转换技术和模式锁定技术，是迄今为止最为有效且可靠地产生大功率、超短脉冲、多波长激光的技术途径。本论文分别从时间域与空间域两方面对LD泵浦单晶、陶瓷激光器进行了详细的研究。着重针对LD泵浦自拉曼激光器、自锁模激光器、矢量和标量激光光束的特性等方面进行了详细的理论和实验研究。本论文包括以下几方面的工作：1、本论文研究TLD泵浦脉冲二阶斯托克斯自拉曼激光器的拉曼光束净化效应和拉曼脉冲压缩效应，首次实现了高效的LD泵浦脉冲二阶斯托克斯自拉曼YVO删d：YVOdYV04激光器

6、和高效的LD泵浦脉冲二阶斯托克斯自拉曼Nd：GdV04激光器。2、本论文研究了矢量与标量激光光束的波前、相位及偏振特性，利用受激拉曼散射效应直接产生一阶斯托克斯标量激光旋涡光束，并用Mach．Zehnder干涉法测量一阶斯托克斯标量激光旋涡光束的螺旋波前和相位拓扑信息，利用Nd：YAG微片陶瓷的热致双折射效应直接从激光谐振腔内产生高纯度的径向偏振与切向偏振矢量激光光束，使用点缺陷全反射镜直接产生大功率2¨m高阶贝塞尔矢量激光光束。本论文首次实现了LD泵浦自拉曼YV04／Nd：YV04／YVO。激光器直接产生一阶斯托克斯标量激

7、光旋涡光束，首次实现TLD端面泵浦Nd：YAG陶瓷微片激光器直接产生高纯度的径向偏振和切向偏振矢量激光光束，首次实现YLD便U面翼泵浦YAG／Tm：YAG／YAG激光器直接输出大功率2073nm高阶矢量贝塞尔激光光束。3、本论文研究了LD泵浦稀土离子掺杂YAG单晶、陶瓷激光器直接输出线偏振激光，通过调控谐振腔的各向异性和晶体的自然双折射成功地实现了LD泵浦YV04／Nd：YVOdYV04激光器正交偏振双波长激光可调控输出。本论文首次实现了LD端面泵浦Nd：YAG单晶、陶瓷激光器的直接线偏振输出，首次实现了LD泵浦Tm：YAG

8、单晶、陶瓷激光器的直接线偏振输出，首次实现了LD泵浦YV04／Nd：YV04／YV04激光器直接可调控输出正交偏振双波长基频激光与正交偏振一阶斯托克斯激光。II4、本论文研究了LD泵浦单晶、陶瓷自锁模激光器及其时、空动力学特性，通过调控激光谐振腔的各向异性，实现LD端面泵浦Nd：YAG单晶