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电光调Q660nm Nd:YAG倍频激光器的研究

作　者: 文晓彬
导　师: 张贵忠
学　校: 天津大学
专　业: 光电子技术
关键词: 660nm红光 Nd:YAG 晶体电光调 Q 腔内倍频氙灯预燃电源
分类号: TN248
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

近年来,红光激光器越来越多地应用于激光显示、激光打印等诸多领域,展现出了巨大的市场前景。660nm红光激光器作为主要的红光激光器之一,是当前研究的热点,倍受世界各国科研人员的关注,目前已有很多相关的研究报道,但是大多数集中在获得连续或者准连续的输出。在一些对输出能量、功率以及脉冲宽度有特殊要求的领域,如激光美容等,需要有大能量窄脉宽的脉冲输出,然而目前关于这方面的研究报道很少,达到的水平不高,取得的结果也不甚理想。基于这一背景,本文对660nm红光的脉冲激光器系统进行了设计和研究,搭建了原型样机,最终取得了较好的实验结果,为今后的研究奠定了基础。本论文主要包括以下几个方面的工作:1.分析和设计了660nm红光激光器的光学系统,包括激光增益介质的选择,实现1319nm激光有效振荡的方法,调Q晶体的选择和晶体电压的估算,以及倍频晶体的选择、相关倍频理论等。最后在此基础上,考虑了腔内倍频引起的损耗,建立了腔内倍频的调Q速率方程;2.设计了660nm红光激光器的电路系统,对传统氙灯预燃电源存在的问题进行了有效改造。依据氙灯的负载特性,选择串并联谐振变换器作为主回路的拓扑结构,同时选择引燃端和预燃端双绕组输出的方式,实现了氙灯电源的小型化和高效化,另外,还对影响氙灯点燃的因素进行了分析总结;3.搭建了脉冲660nm红光激光器系统,采用Nd:YAG激光晶体结合电光调Q,获得了1319nm的基频光,然后通过KTP晶体II类相位匹配腔内双通倍频的方法,得到了660nm红光最大输出能量为56mJ,脉宽为45ns,峰值功率为1.24MW。另外,通过改变放电方式和泵浦源,本文还对660nm红光的双脉冲输出和长脉冲输出进行了探索性的实验,也取得了不错的结果。

电光调Q660nm Nd:YAG倍频激光器的研究

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