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使用电光陶瓷主动调Q的铒玻璃眼安全激光器

作　者: 汤晓晖
导　师: 陈险峰
学　校: 上海交通大学
专　业: 光学工程
关键词: 眼安全激光器铒镱双掺玻璃激光器电光陶瓷调Q
分类号: TN248
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

波长在1.5~1.7μm的光，由于对人眼的危害较小，因此称为人眼安全波段。同时，1.5~1.7μm的波长范围正好处于大气传输窗口。从20世纪60年代以来一直在使用的Nd:YAG激光测距仪，技术已经完全成熟，并得到了广泛的应用。然而1.06μm波长存在着空气穿透能力差、对人眼伤害大等缺陷。1.5x μm波长的眼安全激光器由于其对人体伤害小，且正好处于大气传输窗口的缘故，很有可能可以完全替代Nd:YAG激光测距仪。本文的研究目的在于通过对目前已经投入实用的用于替代Nd:YAG激光测距仪的激光器进行了分析，尤其对输出1.5x μm波长的几种激光器的机理性能、相互之间的优劣等进行了分析比较。认为掺铒玻璃直接输出激光器、光学参量震荡激光器、拉曼激光器等三种产品各有所长，虽然目前都存在着各自的技术缺陷，但都有着可发展的后续潜力。本研究工作的意义在于，该项工作选择铒镱双掺玻璃激光器作为实验研究方向，对使用电光陶瓷主动调Q的铒玻璃眼安全激光器进行了分析实验，并提出进一步的研究发展方向。本文对眼安全测距用激光器的制作具有较好的借鉴作用。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
符号说明  7-10
第一章眼安全激光器的技术方案选择  10-28
  1.1 概述  10
  1.2 激光测距机理  10-11
  1.3 激光测距技术发展  11-14
    1.3.1 第一代激光测距仪  12
    1.3.2 第二代激光测距仪  12
    1.3.3 第三代激光测距仪  12-14
  1.4 1.5X μM 波长眼安全激光测距光源发展现状  14-24
    1.4.1 直接输出 1.5X μM 波长固体激光器  14-18
    1.4.2 眼安全光学参量振荡 OPO 固体激光器  18-21
    1.4.3 眼安全拉曼激光器  21-24
  1.5 几种眼安全光源方案的对比  24-25
  1.6 眼安全激光器的实验目标与技术方案  25-27
    1.6.1 工作目标  25-27
    1.6.2 技术方案  27
  1.7 本章小结  27-28
第二章铒玻璃眼安全激光器实验方案  28-33
  2.1 铒玻璃的能级模型  28-30
  2.2 实验  30-32
    2.2.1 泵浦源  31
    2.2.2 铒玻璃的温度特性  31-32
    2.2.3 调 Q 方式  32
  2.3 本章小结  32-33
第三章铒玻璃激光器的实验  33-46
  3.1 铒玻璃激光器的结构设计  33-34
  3.2 铒玻璃激光器 CW 输出的测试  34-43
    3.2.1 LD 的 P-I 曲线  35-36
    3.2.2 LD 的Λ-T 曲线  36-37
    3.2.3 LD 泵浦光的损耗  37
    3.2.4 940NM LD 泵浦时的特性  37-38
    3.2.5 980NM LD 泵浦时的特性  38
    3.2.6 将 YVO4WALKOFF 晶体加入谐振腔内的测试  38-39
    3.2.7 电光陶瓷的测试  39-42
    3.2.8 电光陶瓷调 Q 电路图  42-43
  3.3 实验结论  43-45
    3.3.1 转换效率  43-44
    3.3.2 YVO4 晶体起偏  44
    3.3.3 存在的问题  44-45
    3.3.4 下一步的工作  45
  3.4 本章小结  45-46
第四章铒玻璃激光器的实验改进  46-50
  4.1 泵浦源与泵浦方式的选择  46-47
  4.2 调 Q 方式  47-49
  4.3 电路设计  49
  4.4 本章小结  49-50
第五章总结与展望  50-52
  5.1 本文工作回顾  50
  5.2 成果及意义  50-51
  5.3 存在的问题及进一步的工作  51-52
参考文献  52-55
致谢  55-57
攻读学位期间发表的论文  57-58
附件  58

使用电光陶瓷主动调Q的铒玻璃眼安全激光器

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