LD泵浦的NdYVO4KTP激光器的研究

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1、密級公開’分類號〇４３＇ＡＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＸＩＩＣＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ碩士學(xué)位論文？？ＬＤ題目：泵浦的ＮｃｈＹＶＣＶＫＴＰ激光器的研究作者：劉鐸指導(dǎo)教師：李武軍副教授申請學(xué)位學(xué)科：Ｍ２０１８年５月７日密級公開分類號O43XI’ANTECHNOLOGICALUNIVERSITY碩士學(xué)位論文題目:LD泵浦的Nd:YVO4/KTP激光器的研究作者：黑體4號劉鐸指導(dǎo)教師：李武軍申請學(xué)位學(xué)科：光學(xué)2018年5月7日LD泵浦的Nd:YVO4/KTP激光器的研究學(xué)科：光學(xué)摘要半導(dǎo)體泵浦固體激光器（Di

2、ode-PumpedsolidstateLaser，簡稱DPL），是以固體材料為工作物質(zhì)，通過二極管激光來進行激發(fā)的激光器。該激光器體積小，工作的效率高，同時具有壽命長等一系列優(yōu)點；在脈沖工作方式下，其具有輸出能量大、峰值功率高、器件結(jié)構(gòu)緊湊的特點。在光通信、激光雷達(dá)、激光醫(yī)學(xué)、激光化學(xué)、激光加工、科學(xué)研究以及國防軍事等方面都具有巨大的應(yīng)用前景，也是固體激光器技術(shù)發(fā)展的重要方向。本文對LD泵浦的Nd:YVO4/KTP激光器進行了理論分析和實驗研究。獲得了21.02%的光-光轉(zhuǎn)換率。主要內(nèi)容為以下幾個方面：1、對LD泵浦固體激光器的發(fā)展歷史、國內(nèi)外對于LD

3、泵浦中的Nd:YVO4晶體研究的相關(guān)現(xiàn)狀、及發(fā)展趨勢進行了介紹，還對摻Nd離子的激光晶體的激光特性參數(shù)進行了分類和介紹，明確了課題研究的意義。2、在對LD泵浦的輸入以及輸出特性進行研究的過程中，主要使用速率方程組理論來進行討論；對理論分析結(jié)果進行了數(shù)值模擬，為實驗研究提供理論指導(dǎo)依據(jù)。對腔內(nèi)二次倍頻理論進行研究，得出倍頻光功率與基頻光功率關(guān)系。3、根據(jù)激光器的熱致?lián)p耗和熱透鏡效應(yīng)，對激光晶體的熱效應(yīng)模型進行了研究，根據(jù)相關(guān)的研究結(jié)果得到晶體的熱效應(yīng)與泵浦功率之間的關(guān)系，同時分析了熱效應(yīng)對激光產(chǎn)生的影響等。分析了諧振腔內(nèi)高斯光束模參數(shù)的計算；為后面實驗諧振

4、腔優(yōu)化設(shè)計提供依據(jù)。4、分析了利用KTP晶體進行倍頻輸出的相位匹配特性。并進一步對LD泵浦的Nd:YVO4/KTP腔內(nèi)倍頻激光器進行實驗研究。研究結(jié)果得到，在LD泵浦功率為1W時，最大可得到210.2mW的綠光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率為21.02%。關(guān)鍵詞：激光二極管；Nd:YVO4晶體；KTP晶體；腔內(nèi)倍頻；熱效應(yīng)StudyofLDPumpedNd:YVO4/KTPLasersDiscipline:OpticsAbstractDiode-Pumpedsolid-stateLaser(DPL)isexcitedbydiodelaserwithsolidmat

5、erialasitsworkingsubstance.BelongstoDPL,thereareseveraldistinctadvantages,involvinghighefficiency,smallvolumeandlonglifetimeaswellas.Moreimportantly,DPLpossesseshighoutputenergy,highpeakpowerandeffectivedevicestructurethroughthepulsemode.Furthermore,DPLhaspositiveappliedeffectson

6、photo-communication,laserradar,lasermedicine,laserchemistry,laserprocessing,scienceresearch,nationaldefenseandmilitary,whichisthemainfocusofsolidlasertechnologydevelopment.ThisstudyresearchestheNd:YVO4/KTPlaserofLDpumpingbyusingtheoreticalresearchandexperimentalresearch,acquiring

7、21.02%light-lightslewrate.Themaincontentsofthisresearchareasfollows.Firstly,thisthesisoverviewsandsummarizesthedevelopmenthistoryandtendencyofLDpumpingsolid-statelaser.Additionally,thenewresearchesathomeandabroadaboutNd:YVO4crystalinLDpumpingareelaborated.Besides,thisthesisintrod

8、ucesthelasercharacteristicparameterofNd-