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《腔內(nèi)光束耦合對顆合腔拉曼激光器轉(zhuǎn)換效率的影響》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)號：S15010015碩士學(xué)位論文腔內(nèi)光束耦合對耦合腔拉曼激光器轉(zhuǎn)換效率的影響研究生姓名：李長明學(xué)科、專業(yè)：物理學(xué)二○一八年三月分類號：密級：可公開UDC：編號：腔內(nèi)光束耦合對耦合腔拉曼激光器轉(zhuǎn)換效率的影響THEINFLUENCEOFINTRACAVITYFUNDAMENTALANDRAMANBEAMOVERLAPPINGONTHECONVERSIONEFFICIENCYINTHECOUPLEDCAVITYRAMANLASER學(xué)位授予單位及代碼：長春理工大學(xué)（10186）學(xué)科專業(yè)名稱及代碼：物理學(xué)（070200）研究方向：激光及
2、其與物質(zhì)相互作用申請學(xué)位級別：碩士指導(dǎo)教師：李述濤助理研究員研究生：李長明論文起止時間：2016.09—2018.03I摘要耦合腔式拉曼激光器的基頻腔和拉曼腔相互嵌套，同時相對獨立，拉曼腔相對于內(nèi)腔式結(jié)構(gòu)縮短，同樣的時間可以多程往返獲得高拉曼增益，并且可以壓縮拉曼光的脈沖。對拉曼激光器理論方面的研究是基于輻射傳輸方程和激光器速率方程組的推導(dǎo)，現(xiàn)有的基于單模高斯光束近似的拉曼激光器理論模型可以很好的描述接近于單模運轉(zhuǎn)的LD端面泵浦激光器的運轉(zhuǎn)。但LD側(cè)面泵浦系統(tǒng)的激光模式與LD端面泵浦系統(tǒng)不同，側(cè)面泵浦的基頻光往往是多模運轉(zhuǎn)，而由于
3、拉曼光束凈化效應(yīng)，拉曼光基本以單模運轉(zhuǎn)。針對這一問題，本文建立LD側(cè)面泵浦拉曼激光器理論模型，在該理論模型中，基頻光考慮TEM00、TEM01*和TEM10三個模式運轉(zhuǎn)，假定泵浦光Top-Hat分布，推導(dǎo)出歸一化的速率方程組，再進(jìn)行建模編程，在不同歸一化拉曼增益M和歸一化反轉(zhuǎn)粒子數(shù)N的情況下理論上模擬激光器的運轉(zhuǎn)情況。實驗方面，實現(xiàn)了LD側(cè)面泵浦Nd:YAG模塊YVO4內(nèi)腔式主動調(diào)Q拉曼激光器，在泵浦功率為117.7W和脈沖重復(fù)率為15kHz時，獲得了最大功率輸出為6.98W的拉曼光，從808nm泵浦光到1176nm拉曼光的光-光
4、轉(zhuǎn)換效率為5.93%。實現(xiàn)了LD側(cè)面泵浦Nd:YAG模塊YVO4主動調(diào)Q耦合腔式拉曼激光器，改變耦合鏡的曲率半徑，分別為：150、500、1000和3000mm，研究耦合鏡曲率半徑的改變對轉(zhuǎn)換效率的影響，發(fā)現(xiàn)耦合鏡曲率半徑越大，閾值越高，轉(zhuǎn)換效率越大，并且給出獲得拉曼光最大平均輸出功率時的脈沖波形，與理論模型一致。關(guān)鍵字：受激拉曼散射速率方程組耦合腔式拉曼激光器IIABSTRACTCoupledcavityRamanlaser’sfundamentalcavityandRamancavityarenestedandrelative
5、lyindependent.TheRamancavityisshortenedcomparedtoanintracavityRamanlaser,sohighRamangaincanbeobtainedthroughRamancrystalmanytimesatthesametime.AnditcancompressRamanlaserpulse.ThetheoreticalresearchesofRamanlaserarebasedonthederivationofradiativetransferequationandrate
6、equations.TheexistingtheoreticalmodelofRamanlaserbasedonthesinglemodeGaussbeamapproximationcanwelldescribetheoperationoftheLDendpumpedlasernearthesinglemodeoperation.ButthemodeoflaserbetweenLDsidepumpedsystemandLDendpumpedsystemisdifferent.Thefundamentallaseroftheside
7、pumpisusuallymultimodeoperation,andtheRamanlaserisbasicallysinglemodeoperationbecauseoftheRamanbeamcleanupeffect.Inordertosolvethisproblem,thispaperestablishestheLDsidepumpedRamanlasertheorymodel.Inthistheoreticalmodel,weconsiderthatthefundamentallaseroperatesinTEM00,
8、TEM01*andTEM10andassumethatpumplaserisTop-Hatdistribution.Wegivethenormalizedrateequations,thenwemodelandprogramforthenormal
