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高重复频率电光调Q激光器的研究

作　者: 许自一
导　师: 朱晓
学　校: 华中科技大学
专　业: 物理电子学
关键词: 电光调Q激光器高重复频率 BBO Nd:YVO4
分类号: TN248
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着激光通信、激光雷达、激光测量、激光医疗和激光精细加工等领域备受关注,高重复频率窄脉宽激光器扮演着越来越重要的角色。电光器件以其强大的开关能力、快速的响应速度(纳秒甚至亚纳秒量级)和较容易获得纳秒级的激光脉冲输出而引起极大的关注。在研究进展上,国外已有重复频率在20-75KHz,脉冲宽度为8-20μs的报道。国内方面也有过重复频率为25KHz,脉冲宽度9.5ns的报道。本文对课题使用的BBO晶体做了详细的特性分析,通过计算可以得到实验中所用的BBO晶体的λ/4电压约为3.26KV,由有限元软件分析晶体的温度场和应力场分布,模拟得到晶体的剖面温度场分布呈对称分布,但由于晶体两个侧面受夹具约束,因此其应力场在水平方向和垂直方向所受应力不同,造成了晶体在这两个方向上的热焦距有所不同,经过计算可以得到其热透镜为一长焦负透镜,晶体的退偏损耗在腔内振荡光功率较低的情况下可以忽略不计。通过电光调Q速率方程分析了影响脉冲输出功率、重复频率和脉冲宽度的参数,得到超阈度是影响输出参数的一个重要的比值。最后对激光器腔型稳定性和基模腰斑半径进行分析计算,通过实验获得在重复频率为10KHz下,输出激光脉冲宽度为3.8ns,并对实验数据进行了分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-11
  1.1 调 Q 技术及其现状  8-10
  1.2 本论文研究内容  10-11
2 电光晶体的特性分析  11-33
  2.1 电光晶体物理性质与特性  11-13
  2.2 BBO 晶体的电光效应  13-16
  2.3 BBO 晶体的热光效应  16-18
  2.4 BBO 晶体的光弹效应  18-28
  2.5 BBO 晶体的退偏损耗  28-30
  2.6 BBO 的热焦距计算  30-32
  2.7 本章小结  32-33
3 电光调 Q 激光理论分析  33-45
  3.1 脉冲激光的输出特性  33-34
  3.2 激光器的储能方式  34-35
  3.3 电光调 Q 技术  35-37
  3.4 电光调 Q 理论分析  37-44
  3.5 本章小结  44-45
4 LD 端面泵浦 ND:YVO4电光调 Q 激光器  45-58
  4.1 激光增益介质特性分析  45-50
  4.2 谐振腔的设计与分析  50-53
  4.3 实验与数据分析  53-57
  4.4 本章小结  57-58
5 总结与展望  58-61
  5.1 总结  58-59
  5.2 展望  59-61
致谢  61-62
参考文献  62-64

高重复频率电光调Q激光器的研究

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