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LD泵浦Nd：YAG倍频蓝光激光器

作　者: 薛珮瑶
导　师: 薄报学
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学
关键词: LD泵浦受激发射截面准三能级系统 473nm蓝光激光器光学耦合系统光光转换效率
分类号: TN248
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

LD泵浦的全固体激光器是目前激光技术领域中最为活跃的分支,也是固体激光产品最终发展的方向。其中LD泵浦的固体绿光激光器技术已发展很成熟,而全固体蓝光激光器由于功率等因素的限制,其产品并不多见。为获得激光器的TEM₀₀模输出和高的转换效率,泵浦光与谐振腔之间必须有个相应的良好的光学耦合系统。针对这一技术难题,我们也加入到LD泵浦蓝光激光器的研制行列,期望做些有用的探索。本实验采用了有望获得较高蓝光输出的Nd:YAG激光晶体,该晶体的准三能级激光通过倍频可得到473nm蓝光激光。本论文中首先分析了Nd:YAG晶体的能级结构及其荧光谱线,计算出在946nm波长处的吸收截面和受激发射截面,并分析了Nd:YAG晶体能够在室温下以准三能级运转的原因,从而阐明它是目前最适合间接产生蓝光的激光材料。其次,讨论了泵浦光与激光之间的匹配对激光的输出的影响,应用几何光学的方法,设计了用于半导体激光光束快轴和慢轴准直并聚焦的光学系统,并用ZEMAX光学设计软件给出了模拟结果。该系统由四个柱面微透镜组成。快轴方向采用椭圆柱透镜和圆柱透镜,慢轴方向采用两个圆柱透镜,实现了对半导体激光光束准直的基础上聚焦光斑的半径为86μm,满足了腔内泵浦光束的模式与振荡光模式的匹配。当泵浦光功率为1.8W时,获得44mW的473nm波长的TEM₀₀模激光输出,总的光.光转换效率为2.4%。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-13
  1.1 LD泵浦固体激光器的发展及DPSSL的特点  7-10
  1.2 蓝光激光器的应用背景  10-11
  1.3 蓝光激光器及LD泵浦的473nm蓝激光器的研究现状  11-13
第二章 Nd~(3+):YAG晶体能级结构和光谱特性  13-18
  2.1 引言  13-14
  2.2 Nd~(3+):YAG晶体能级结构与光谱特性  14-18
第三章蓝光激光器整体方案的分析与设计  18-46
  3.1 谐振腔的设计  20-23
  3.2 倍频理论分析与倍频晶体的选取及设计  23-27
  3.3 膜系的设计  27-29
  3.4 LD耦合系统设计  29-46
第四章 LD端面泵浦Nd~(3+):YAG倍频蓝光激光器的实验研究  46-50
第五章结论与展望  50-52
参考文献  52-54
致谢  54

LD泵浦Nd：YAG倍频蓝光激光器

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