超快激光器论文

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1、全固态锁模激光器谐振腔设计摘要：超快激光是激光中的一种脉冲波在皮秒、飞秒量级上的激光，在如此短的时间内产生的脉冲波我们可以预料到一定会有许多特别的的性质，这就为我们的科学实验带來了许多帮助。同时超快激光技术为交叉学科的发展也提供了创新手段与方法。锁模激光器是实现超快激光输出的重要手段，而锁模激光器中的谐振腔设计是影响激光运转性能的重耍因素。本文主要是以Nd:GdVO,itfi体为增益介质,SESAM作为锁模器件，设计了针对1.3um锁模的Z型谐振腔，计算了腔内振荡激光的光斑分布，实现了与泵浦光的模式匹配，并在SESAM处获得了合适的聚焦效果。关键词:超快激光锁模激光谐振腔设

2、计Solid-statemode-lockedlaserresonatordesignAbstract:Ultrafastlaseristhepulsesthathavethepulsedurationinpicosecondorfemtosecondregion.Itcanbeexpectedthattherewillbemanyspecialpropertiesinsuchashortperiodoftime,whichbroughtalotofhelpforourscientificexperiment.Atthesametime,ultrafastlasertech

3、nologyalsoprovidesinnovativemeansandmethodsforthedevelopmentofinterdisciplinary.Mode-lockedlaserisanimportantmeanstoachieveultrafastlaseroutput.Theresonatordesignforthemode-lockedlaserplayanimportantroleinthelaseroperation.ExploitingNd:GdVO4crystalasgainmediumandSESAMasthemode-lockingdevic

4、e,wcdesignedaZ-typcresonantcavityforthe1.3pmmode-lockedlaser.Laserbeamradiusofcirculatingradiationinthecavitywerecalculated.ThecorrespondingresultsshowedthatappropriatefocusingeffectatSESAMandthemode-matchingbetweenthepumpandcirculatinglaserwererealizedinthedesignedcavity.Keywords:ultrafas

5、tlaserthemode-lockedlaserresonatordesign目录摘耍IABSTRACTI第一章绪论11」超快激光器的发展21.2锁模技术的发展3121常用锁模技术31.2.2超快锁模技术4第二章SESAM锁模激光器的模式基本原理72」SESAM锁模的全固态激光器进展72.2模式的匹配92.3被动锁模激光器工作原理9第三章超快皮秒激光器及谐振腔设计123.1Haus主方程123.2白动调Q不稳定性的抑制133.3谐振腔结构设计15致谢词18参考文献19第一章绪论超快脉冲(脉宽为10渋—10^S)具有极短持续时间，极高峰值功率、极宽光谱等特点，在工业、军事、

6、环境、能源、通讯等众多领域得到了广泛应用。极短的脉冲让人类第一次观察到了原子和分子尺度的超快运动过程，为探索微观世界开辟了道路。极高的峰值功率可以产生极端的物理条件，让模拟宇宙大爆炸、太阳中心温度、核爆等一些极端现象成为可能。由于超快激光作用时间极短、热影响区极小，因此可在在医疗或切除病变组织的同时保证周围止常组织不受到损伤。而且可调谐的超快激光器可以选择不同的波长，来适应不同病变组织的治疗要求。除了在医学方面，超快激光在其他相关科学领域也带来了一场革命，产生了强场物理学、超快非线性光学、精密计量学、超精细冷加工等一系列新兴前沿学科和技术。迄今为止，在超快激光技术有关的科研

7、领域已经产生了两项诺贝尔奖。美国加州理工学院泽维尔教授(AhmedH.Zewail)在80年代末用飞秒激光成功拍摄下了化学反应的图像，用于研究化学反应小的超快过程，并因此获得了1999年诺贝尔化学奖。这项工作同时也开辟了一门新的学科一一飞秒化学。美国科罗拉多人学教授霍尔和德国慕尼黑人学教授汉施利用超快激光实现了光学频率梳，其测量精度比微波原了钟要高100倍。他们因对激光精密光谱学的贡献而与量了光学之父格劳伯(Rey.J.Glauber)共同获得了2005年诺贝尔物理学奖。可见，超快激光的研究对科学和社会发展具有重要