导读:本文包含了二极管泵浦固体激光器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:激光器,固体,端面,能级,透镜,脉冲,粒子。
二极管泵浦固体激光器论文文献综述
刘喜斌,蒋胜意,贺鹏,楚文斌[1]（2014）在《DPSSL二极管泵浦固体激光器研究进展》一文中研究指出介绍了近几年来DPSSL的研究状况,对各种新出现的DPSSL做了简要综述.总结了激光二极管泵浦全固体激光器的新应用,为其将来的研究提供参考.(本文来源于《湖南理工学院学报(自然科学版)》期刊2014年02期）
李渊骥[2]（2013）在《激光二极管泵浦的1.5μm固体激光器的理论和实验研究》一文中研究指出基于铒离子4I13/2→4I15/2跃迁辐射的1.5μm固体激光器具有结构紧凑、光束质量好、输出激光波长对应着光纤和大气的低损耗传输窗口以及对人眼安全等优点,因此该光源在光纤通信、人眼安全激光测距、激光雷达、遥感探测、激光医学、激光微加工、以及环境检测等领域均有着广泛的应用。具体到当前科学研究的热点领域——量子通信的研究中,为了制备高质量的、光纤通信波段的纠缠光源,我们也需要一台同时具备高输出功率和低噪声性能的1.5μm激光器。LD泵浦的1.5μm固体激光器在实现连续单频运转之后具有优良的噪声性能,非常适合用于纠缠光源的制备。但是由于缺乏研究特别成熟的高质量的激光晶体,在近几十年的关于连续和连续单频的1.5μm固体激光器的研究工作中,人们普遍采用的激光增益介质是铒镱共掺的磷酸盐玻璃。由于磷酸盐玻璃的热性质和机械性能比较差,导致可注入到激光器内的泵浦功率被限制在2W以下。因此,基于铒镱共掺磷酸盐玻璃的1.5μm固体激光器很难实现输出激光功率的进一步提高,这也使得人们不得不将研究目标转向热性质和机械性能更好的铒镱共掺的钒酸盐、钨酸盐以及硼酸盐晶体。而在众多的晶体介质中,由中国的中科院福建物质结构研究所、俄罗斯的莫斯科州立大学等单位所研制的Er3+,Yb3+:YAl3(BO3)4(Er,Yb:YAB)晶体显示出了优越的激光性能,使得瓦级的连续1.5μm固体激光器成为了现实。我们利用中科院福建物质结构研究所研制成功的Er,Yb:YAB激光晶体,同时基于我所在全固态连续单频激光器研究领域的一系列成果,开展了LD端面泵浦的高功率1.5μm激光器的研究工作,最终目标是实现瓦级的连续单频1.5μm激光运转并应用于连续变量量子纠缠源的制备。我们的基本研究方案为：通过合理的腔型设计以及在泵浦光源、制冷系统等方面的优化,以Er,Yb:YAB晶体作为增益介质分别得到高功率的准连续1.5μm激光运转以及高功率高光束质量的连续单横模的1.5μm激光运转；然后在此基础上通过纵模选择,得到1.5μm的连续单频激光输出。具体研究内容如下：1.对激光晶体的温度分布和热效应进行了详细分析,并在理论上将晶体温度对反转粒子数密度、受激发射截面等参数的影响,以及热效应作用下腔模腰斑和热致衍射损耗的变化,引入铒镱共掺系统的速率方程,对Er,Yb:YAB激光器的叁能级系统性质作了详细研究。研究结果表明晶体温度的升高对Er,Yb:YAB激光器的性能有很大的不利影响。通过分别研究不同的控温炉设计、泵浦源占空比、泵浦腰斑,以及晶体厚度等对激光输出特性的影响,我们提出了几种优化Er,Yb:YAB激光器性能的途径,并为我们的实验研究提供了指导。2.根据理论分析的结果,我们首先对准连续泵浦条件下的Er,Yb:YAB激光器进行了实验优化,获得了功率为2.6W的准连续1.5μm激光输出。在上述优化过程中,我们通过逐步增大泵浦源的占空比,初步实现了Er,Yb:YAB激光器的连续运转。但是由于晶体的热效应严重,输出激光功率较低。3.为了提高连续1.5μm激光器的输出性能,我们详细分析了改善晶体热效应的方法,并提出了适用于以薄片晶体作为激光介质的LD端面泵浦激光器的制冷方案——蓝宝石热沉端面制冷。我们首先利用有限元分析的方法对该方案的制冷效果进行了理论预期,然后通过刀片法测量两种制冷条件下激光晶体的热焦距进行实验验证。结果表明该方案可以有效地减弱激光晶体的热透镜效应,降低晶体温度。基于上述工作,我们设计了叁镜折迭谐振腔进行对比实验。根据实验结果,在制冷方案改进之后,激光器的激光转化效率和光束质量均有明显的提升。在注入泵浦功率5.35W时,实现了680mW的连续单横模1.5μm激光输出。4.在己得到的连续单横模1.5μm激光器的基础上,分别利用在腔内插入标准具和单向行波腔的方式进行纵模选择。通过在腔内插入标准具,我们获得了430mW的1.5μm连续单频激光输出,并实验研究了激光器的运转特性和噪声性能。其中激光强度噪声在分析频率4MHz处即达到散粒噪声极限,相位噪声则在分析频率5MHz处达到散粒噪声极限。该噪声指标达到了制备高质量连续变量量子纠缠源的要求。本论文中的创新性工作包括：1.提出了一个适用于LD端面泵浦的Er,Yb:YAB激光器的理论模型。计算中考虑与铒镱共掺磷酸盐玻璃激光器在光谱特性、热性质等方面的区别,在双掺系统模型中引入晶体温度对反转粒子数密度、受激发射截面等参数的影响,以及热效应作用下腔模腰斑和热致衍射损耗的变化,重点分析了晶体温度和热效应对激光器工作特性的影响,根据计算结果提出了优化Er,Yb:YAB激光器性能的途径。2.设计了蓝宝石热沉端面制冷激光晶体的控温结构。通过使用该制冷方式,晶体的热效应和晶体温度均大幅减小,并在此基础上制备了一台输出功率为680mW的连续单横模1.5μm激光器。3.利用激光晶体自身的标准具效应,通过在谐振腔内再插入标准具的方式选择单纵模,得到了输出功率为430mW的连续单频1.5μm激光器。该激光器具有紧凑的结构和优良的噪声指标,有助于实现小型化、产品化的1.5μm纠缠源。(本文来源于《山西大学》期刊2013-06-01）
康若凡[3]（2013）在《二极管泵浦固体激光器频率稳定性研究》一文中研究指出激光器频率的特性主要是由激光器的纵模决定的，频率的变化表明激光器的振荡光的纵模发生了改变。本文从模式竞争的角度来分析二极管泵浦固体激光器频率发生变化的原因和过程，建立数学模型仿真研究激光器频率的稳定性。激光器的纵模数表征了其所具有的频率分量，输出光包含的纵模越多，则其谱宽越大。在模式竞争中，靠近发射截面中心频率的纵模会获得竞争优势，因此稳定输出的激光为单纵模或几个纵模。另一方面，由于谐振腔的振动和增益介质热致折射率变化，谐振腔的光学长度会发生变化，因此满足谐振条件的纵模发生改变，原先的纵模功率在等效损耗的作用下减小，新纵模的起振并成为主要输出。因此，输出激光的频率不断变化。本文分别研究和建立了行波腔和驻波腔二极管泵浦固体激光器的仿真模型，利用Matlab仿真研究了激光器的泵浦功率、输出镜透射率、腔长以及增益介质放置的位置对激光器频率稳定性的影响。所得结论对激光器的设计和进一步的研究具有指导意义和参考价值。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2013-03-01）
豆宁丽[4]（2013）在《高效能二极管泵浦固体脉冲激光器的几个重要问题研究》一文中研究指出本文主要以1%掺杂的激光器为例，主要研究了高效能二极管泵浦固体激光器的叁个重要问题：上能级粒子数利用效率、调Q脉冲形态与计算精度的关系及自发辐射放大对上能级粒子数寿命影响。对于上能级粒子数利用效率的研究，主要是在均匀泵浦的情况下，分别对初始振荡光均匀分布及高斯分布的情况进行了分析比较，得出振荡光均匀分布更有利于提高上能级粒子数利用效率的结论。调Q脉冲形态则主要研究仿真中不同计算精度对调Q输出脉冲波形的影响，通过仿真计算发现影响调Q脉冲波形的主要因素有泵浦功率、谐振腔腔长及半反射镜透射率，且在相同条件下，非均匀泵浦能够得到更高的输出功率。并对相同条件下不同算法的得到的结果进行比较，结果表明泵浦功率越高，谐振腔腔长越短，半反射镜透射率越高，采用不同精度的算法对输出脉冲峰值功率的影响就越严重。自发辐射放大对上能级粒子数寿命的影响的研究主要是考虑了自发辐射引起的上能级粒子数损耗，本文主要对均匀泵浦、圆高斯光泵浦及平顶高斯光泵浦的情况进行了研究说明，经计算知考虑自发辐射放大后，上能级粒子数寿命随泵浦功率的增大近线性下降。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2013-01-01）
李斌[5]（2013）在《二极管泵浦Nd:YVO_4固体激光器谐振腔及耦合系统的研究》一文中研究指出二极管泵浦的第二代固体激光器在能量转换率、稳定性、使用寿命、体积以及光束质量等方面均有明显优势，并已经在通信、医疗、科研、材料加工等行业得到了广泛应用与好评，市场前景依旧广阔。为了降低光束发散角，本论文从激光器四能级理论出发，针对端面泵浦固体激光器的谐振腔与耦合系统的设计进行了研究。本论文主要的工作与内容要点如下：(1)分析比较了二极管泵浦固体激光器的侧面泵浦与端面泵浦两种泵浦方式的优缺点以及应用场合，总结比较了多种泵浦光耦合系统，最后介绍了固体激光器的应用领域以及研究意义。(2)从激光器四能级理论出发，较深入地研究了泵浦光斑与振荡光斑大小、晶体长度、耦合透过率等因素对二极管端面泵浦固体激光器的输入输出特性的影响，简单研究了激光晶体的热透镜效应，最后对激光器的输出特性以及激光晶体的热透镜焦距进行了数值计算模拟与简要分析。(3)设计了一种准直聚焦泵浦光耦合系统。使用平凸透镜构成组合式耦合系统，通过实验观察发现泵浦光斑形状规则，大小符合设计要求，记录实验数据求得泵浦光的耦合效率为91.5%，达到了设计效果。(4)对谐振腔理论进行了深入的研究，设计出一种大曲率半径、长腔长的平凹谐振腔，并通过实验验证了谐振腔的稳定性。在激光泵浦功率为12.01W时，连续激光输出功率为3.502W，光-光转化效率为30%，斜效率为50%，光束发散角约为2.2mrad。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-01-01）
林林[6]（2012）在《二极管泵浦固体激光器中泵浦效果的分析与评价》一文中研究指出论文针对激光二极管泵浦固体激光器的泵浦效果进行了分析和讨论，提出了相应的评价参数。泵浦光进入晶体，其部分能量在晶体中被吸收并转化为热耗，引起晶体的热效应。晶体的热效应是影响DPL性能的重要因素。针对侧面泵浦方式，研究了晶体内泵浦光纵向、径向和切向不均匀分布对热透镜效应的影响。依次讨论了由泵浦源bar条上不同的LD纵向空间占空比导致的、晶体内不同径向半径的圆环、相同圆环中的不同切向位置的热透镜效应，其后结合速率方程，理论分析了泵浦光的不均匀分布对振荡光光束质量的影响；针对端面泵浦方式，首先研究了泵浦源光纤耦合LD输出光束空间特性，分析了LD光束指向角对光纤输出面光场分布的影响，其后从理论和实验的角度讨论了不同的光纤输出光场分布对振荡光特性的影响。论文主要内容分为四部分：第一部分，研究LD侧面泵浦固体激光器中晶体内泵浦光纵向非均匀分布对热透镜效应及谐振腔稳定性的影响；热耗径向非二次型分布产生热透镜径向非均匀分布。1.提出并采用分段连续分布分析方法，研究LD纵向非均匀分布对热透镜及谐振腔稳定性的影响。从泵浦光纵向非均匀的实际情况出发，提出分段连续分布热透镜的分析方法，将激光晶体依次分段、分层，若薄层足够薄，认为其上各点的热耗密度恒定，可将薄层等效为独立的薄透镜，由此求解出薄层、晶体段及完整晶体的热焦距。在此理论基础上研究了泵浦源纵向空间占空比对热焦距及谐振腔稳定性的影响。结果表明：在泵浦功率相等的条件下，侧面泵浦源LD发光区的纵向空间占空比越高，晶体纵向热耗越均匀，热效应越弱，等效热焦距越长；LD纵向空间占空比越高，谐振腔的稳定腔长范围越大，说明即使谐振腔长确定，采用不同空间占空比泵浦源的谐振腔可能为非稳腔、介稳腔或稳定腔，侧面泵浦源的纵向空间占空比也是激光器设计中亟待考虑的一种因素。2.提出并采用环形区域分析方法，研究热耗径向非二次型分布导致的热透镜径向非均匀分布。将与光轴垂直的晶体薄层按不同的径向半径划分成若干极窄圆环，认为圆环内各点热耗空间分布均匀，根据径向半径相邻圆环间温度梯度，计算薄层环及晶体确定径向半径处的热透镜等效焦距。结果表明：实际泵浦条件常使晶体中热耗径向偏离二次型分布，导致不同径向半径位置等效热焦距不同，晶体中心和边沿处存在热透镜焦距差。第二部分，为了定量分析侧面泵浦光的非圆对称性对激光器性能的影响，引入描述热效应偏离圆对称性的物理量——非圆度，以及描述非圆对称热效应对振荡光影响程度的参量——加权面非圆度。描述热效应偏离圆对称的参量有线非圆度和面非圆度，线非圆度反映了晶体中一个具体圆柱面上的热效应不对称程度，面非圆度为晶体中全部线非圆度的平均值。加权面非圆度则是以谐振腔中振荡光的光强为加权因子，计算得到的非圆度。研究表明，晶体中热透镜切向均匀性随径向半径的增大逐渐变差；泵浦功率提高、径向泵浦源个数减少、泵浦源径向角度装配误差、泵浦距离偏差均导致热效应非圆对称程度的加剧。计算结果显示加权面非圆度的大小可用来判断一个具体谐振腔中热效应对振荡光圆对称性的影响程度。第叁部分，提出泵浦光与振荡光交迭值C，及C值法，研究侧面泵浦固体激光器中泵浦光分布对振荡光光束特性的影响。定义C为泵浦光在基模振荡光区域内被吸收的功率与被吸收总功率之比。采用C值法，以侧面泵浦固体激光器为例描述了晶体中的泵浦光空间分布，研究其对振荡光光束特性的影响规律，发现C值与振荡光M2存在确定的对应关系，在相等条件下C值越大光束质量越好；而在不同的腔型结构下此变化趋势一致。与传统的迭代法相比，C值法计算简单，耗时短，同时避免了需要事先假定振荡光模式的问题。第四部分，研究端面泵浦固体激光器泵浦源——LD阵列光纤耦合模块的输出光光束空间特性，及其对振荡光特性的影响。研究发现端面泵浦源模块的光纤输出光光强分布不平滑，呈多尖峰分布，尖峰位置对LD光束指向角敏感，随指向角、空间位置和光纤长度等因素的变化而变化，是多种因素综合作用的结果。具有尖峰结构的泵浦光场对振荡光模式结构和输出效率有直接影响，泵浦光尖峰位置越居中，中心光强越凸，振荡光光束质量越好，越凹陷，振荡光光束质量越差，在激光器设计中应有针对性地具体考虑应对措施。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2012-06-01）
傅超[7]（2012）在《多端面泵浦二极管泵浦固体激光器的光场研究》一文中研究指出近年来，激光二极管泵浦的全固态激光器(DPL)以其效率高、体积小、重量轻、寿命长、稳定性好等特点，成为当今固体激光器件一个发展热点。采用端面泵浦的DPL，有效地将泵浦光耦合进激活介质的TEM00模体积内，易于实现泵浦光与激光腔内振荡光间的模式匹配，具有阈值低，斜效率高等优点，有利于获得较好的输出光束质量。本文以多端面泵浦DPL为研究对象，对其谐振腔进行了物理模型的等效处理和算法设计，将等效物理模型单元化（以平行平面腔为基础单元）、模块化（衍射计算模块、增益分布计算模块、热透镜计算模块、光场放大倍数计算模块）。考虑到在实际应用中折迭腔的晶体数目可变，我们在程序设计过程中巧妙的利用了积木式直接堆积的方法形成了一种循环加自动链式组织方式：提出了一种基于菲涅耳—基尔霍夫衍射积分公式的谐振腔光束计算方法，建立了激活介质增益分布的近似计算模型，同时考虑激光介质热透镜效应对光场的影响，完成了多端面泵浦折迭腔DPL的仿真计算程序。利用该仿真程序可以近似计算出不同参数下的谐振腔光场分布和光场放大倍数。这种光场计算软件，目前在文献中尚未报道。利用上述软件，论文分别对热效应轴对称和非轴对称分布时的情况展开讨论，着重研究了叁端面泵浦DPL谐振腔的光场分布规律。在轴对称分布的热效应条件下:①泵浦功率的增加对光场分布有着极大影响；②光场放大倍数随着泵浦光半径的增加而变化，只有当泵浦光半径满足一定条件时，谐振腔才能起振，且泵浦光半径存在最优值；③在总腔长不变的情况下，改变增益介质之间的相对距离对光场分布有极大影响，光场放大倍数发生变化。在非轴对称分布的热效应条件下：①随着泵浦功率的增加，光场的放大倍数逐渐减小；②与轴对称分布时相同参数下的情况比较，光场的放大倍数明显减小，光场分布发生畸变，偏离谐振腔中心越远，光场发生畸变越严重。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2012-02-01）
靳文龙[8]（2011）在《泵浦光对二极管泵浦固体激光器转换效率的影响》一文中研究指出本文以Nd:YAG激光器为研究对象，泵浦源为连续输出的LD。从端面泵浦情形下的四能级速率方程出发，研究在要求的光束质量范围内，实现二极管泵浦固体激光器最大光-光转换效率的泵浦光和谐振腔参数。通过对四能级速率方程的分析，建立了振荡光增益过程中的增益分布模型，模拟TEM_(00)、TEM_(01)和TEM_(02_的振荡增益过程。通过以上过程分析泵浦光空间分布激光器光束质量和转换效率的影响，得到泵浦光分布形式、泵浦光半径、泵浦光功率变化时对应的光束质量因子和转换效率的变化结果；建立与泵浦光对应的晶体温度分布模型，分析了晶体温度场对振荡光的相位调制过程。模拟TEM_(00)、TEM_(01)和TEM_(02)在相位调制下的振荡增益过程。得到泵浦光分布形式、泵浦光半径、泵浦光功率变化时对应的光束质量因子和转换效率的变化结果。最终分析增益分布和晶体热效应综合影响下激光器输出光束质量和转换效率。在仿真的过程中，泵浦光选择理想高斯光和二阶平顶高斯光作为泵浦光源，得到在不同泵浦光半径、不同泵浦光功率，以及不同腔型下的泵浦光空间分布与横模分布的关系图，并计算了相对应的M~2因子和转换效率。本论文研究内容对设计激光器，调整泵浦光以获得规定的光束质量下最大转换效率有一定的参考价值。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2011-01-01）
周娜[9]（2011）在《激光二极管泵浦固体激光器中光束横模结构研究》一文中研究指出谐振腔内光电磁场在垂直于其传播方向(横向)具有的稳定的场分布,称为横模。目前激光束质量的评价参数有聚焦光斑尺寸、远场发散角、斯特列尔比、桶中功率、桶中功率比、衍射极限倍数β因子、光束参数积与空间束宽积、光束质量M~2因子等。这些参数都只是根据应用需求从不同方面对激光束的综合衡量,实际上,决定光束质量的根本因素在于激光束中的多横模结构,激光束的各种光束质量评价参数的测量均是基于激光束横模分析基础之上的。激光束横模分析是针对激光器设计需求提出的,对激光器设计中实现激光器横模设计目标和获得优良光束质量激光束有指导意义的一种重要研究手段。描述激光束横模的数学类型很多,主要有厄米-高斯光束、拉盖尔-高斯光束、多模高斯光束、高斯谢尔型光束、平顶高斯光束、波前畸变光束等,论文对拉盖尔-高斯型激光束的横模结构的测量进行了相应研究。本文提出并实现了激光束横模结构的测量方法:即首先建立了激光场强度相对分布和横模权重方程组,再通过实验测得的激光强度相对分布推算各阶横模权重,最终确定激光束横模结构。该方法实际操作可行,对指导激光器设计、研究激光器的性能和激光器模式控制有一定价值;若提高激光强度相对分布的测量精度和速度,可望实现对激光场横模结构的实时测量。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2011-01-01）
郭龙成,过振,王石语,刘海强,宋小鹿[10]（2010）在《二极管泵浦固体激光器热透镜焦距的数值模拟》一文中研究指出理论分析了轴对称时,以泵浦光为标准高斯光束,在散热均匀情况下,激光晶体中的叁维温度场分布,计算了热透镜焦距。利用Ansys数值,模拟了不同泵浦功率及不同泵浦光半径下,激光晶体中的叁维温度场分布,并利用Matlab处理了温度数据,数值计算了热透镜对平行入射晶体端面的平面波产生相位畸变,描绘出热透镜焦距随半径的变化曲线。数值分析得出,热透镜焦距随径向发生变化,出射光波为非球面波,热透镜等效凹面镜不能用单一曲率半径描述,为非球面镜,并研究了泵浦功率和泵浦光半径对热透镜焦距的影响。(本文来源于《电子科技》期刊2010年09期）
二极管泵浦固体激光器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
基于铒离子4I13/2→4I15/2跃迁辐射的1.5μm固体激光器具有结构紧凑、光束质量好、输出激光波长对应着光纤和大气的低损耗传输窗口以及对人眼安全等优点,因此该光源在光纤通信、人眼安全激光测距、激光雷达、遥感探测、激光医学、激光微加工、以及环境检测等领域均有着广泛的应用。具体到当前科学研究的热点领域——量子通信的研究中,为了制备高质量的、光纤通信波段的纠缠光源,我们也需要一台同时具备高输出功率和低噪声性能的1.5μm激光器。LD泵浦的1.5μm固体激光器在实现连续单频运转之后具有优良的噪声性能,非常适合用于纠缠光源的制备。但是由于缺乏研究特别成熟的高质量的激光晶体,在近几十年的关于连续和连续单频的1.5μm固体激光器的研究工作中,人们普遍采用的激光增益介质是铒镱共掺的磷酸盐玻璃。由于磷酸盐玻璃的热性质和机械性能比较差,导致可注入到激光器内的泵浦功率被限制在2W以下。因此,基于铒镱共掺磷酸盐玻璃的1.5μm固体激光器很难实现输出激光功率的进一步提高,这也使得人们不得不将研究目标转向热性质和机械性能更好的铒镱共掺的钒酸盐、钨酸盐以及硼酸盐晶体。而在众多的晶体介质中,由中国的中科院福建物质结构研究所、俄罗斯的莫斯科州立大学等单位所研制的Er3+,Yb3+:YAl3(BO3)4(Er,Yb:YAB)晶体显示出了优越的激光性能,使得瓦级的连续1.5μm固体激光器成为了现实。我们利用中科院福建物质结构研究所研制成功的Er,Yb:YAB激光晶体,同时基于我所在全固态连续单频激光器研究领域的一系列成果,开展了LD端面泵浦的高功率1.5μm激光器的研究工作,最终目标是实现瓦级的连续单频1.5μm激光运转并应用于连续变量量子纠缠源的制备。我们的基本研究方案为：通过合理的腔型设计以及在泵浦光源、制冷系统等方面的优化,以Er,Yb:YAB晶体作为增益介质分别得到高功率的准连续1.5μm激光运转以及高功率高光束质量的连续单横模的1.5μm激光运转；然后在此基础上通过纵模选择,得到1.5μm的连续单频激光输出。具体研究内容如下：1.对激光晶体的温度分布和热效应进行了详细分析,并在理论上将晶体温度对反转粒子数密度、受激发射截面等参数的影响,以及热效应作用下腔模腰斑和热致衍射损耗的变化,引入铒镱共掺系统的速率方程,对Er,Yb:YAB激光器的叁能级系统性质作了详细研究。研究结果表明晶体温度的升高对Er,Yb:YAB激光器的性能有很大的不利影响。通过分别研究不同的控温炉设计、泵浦源占空比、泵浦腰斑,以及晶体厚度等对激光输出特性的影响,我们提出了几种优化Er,Yb:YAB激光器性能的途径,并为我们的实验研究提供了指导。2.根据理论分析的结果,我们首先对准连续泵浦条件下的Er,Yb:YAB激光器进行了实验优化,获得了功率为2.6W的准连续1.5μm激光输出。在上述优化过程中,我们通过逐步增大泵浦源的占空比,初步实现了Er,Yb:YAB激光器的连续运转。但是由于晶体的热效应严重,输出激光功率较低。3.为了提高连续1.5μm激光器的输出性能,我们详细分析了改善晶体热效应的方法,并提出了适用于以薄片晶体作为激光介质的LD端面泵浦激光器的制冷方案——蓝宝石热沉端面制冷。我们首先利用有限元分析的方法对该方案的制冷效果进行了理论预期,然后通过刀片法测量两种制冷条件下激光晶体的热焦距进行实验验证。结果表明该方案可以有效地减弱激光晶体的热透镜效应,降低晶体温度。基于上述工作,我们设计了叁镜折迭谐振腔进行对比实验。根据实验结果,在制冷方案改进之后,激光器的激光转化效率和光束质量均有明显的提升。在注入泵浦功率5.35W时,实现了680mW的连续单横模1.5μm激光输出。4.在己得到的连续单横模1.5μm激光器的基础上,分别利用在腔内插入标准具和单向行波腔的方式进行纵模选择。通过在腔内插入标准具,我们获得了430mW的1.5μm连续单频激光输出,并实验研究了激光器的运转特性和噪声性能。其中激光强度噪声在分析频率4MHz处即达到散粒噪声极限,相位噪声则在分析频率5MHz处达到散粒噪声极限。该噪声指标达到了制备高质量连续变量量子纠缠源的要求。本论文中的创新性工作包括：1.提出了一个适用于LD端面泵浦的Er,Yb:YAB激光器的理论模型。计算中考虑与铒镱共掺磷酸盐玻璃激光器在光谱特性、热性质等方面的区别,在双掺系统模型中引入晶体温度对反转粒子数密度、受激发射截面等参数的影响,以及热效应作用下腔模腰斑和热致衍射损耗的变化,重点分析了晶体温度和热效应对激光器工作特性的影响,根据计算结果提出了优化Er,Yb:YAB激光器性能的途径。2.设计了蓝宝石热沉端面制冷激光晶体的控温结构。通过使用该制冷方式,晶体的热效应和晶体温度均大幅减小,并在此基础上制备了一台输出功率为680mW的连续单横模1.5μm激光器。3.利用激光晶体自身的标准具效应,通过在谐振腔内再插入标准具的方式选择单纵模,得到了输出功率为430mW的连续单频1.5μm激光器。该激光器具有紧凑的结构和优良的噪声指标,有助于实现小型化、产品化的1.5μm纠缠源。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
二极管泵浦固体激光器论文参考文献
[1].刘喜斌,蒋胜意,贺鹏,楚文斌.DPSSL二极管泵浦固体激光器研究进展[J].湖南理工学院学报(自然科学版).2014
[2].李渊骥.激光二极管泵浦的1.5μm固体激光器的理论和实验研究[D].山西大学.2013
[3].康若凡.二极管泵浦固体激光器频率稳定性研究[D].西安电子科技大学.2013
[4].豆宁丽.高效能二极管泵浦固体脉冲激光器的几个重要问题研究[D].西安电子科技大学.2013
[5].李斌.二极管泵浦Nd:YVO_4固体激光器谐振腔及耦合系统的研究[D].华中科技大学.2013
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