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Nd:GdLuAG晶體1.3μm連續與調Q激光特性的研究

時間:2019-04-26 21:51來源:畢業論文
能夠產生更大能量的脈沖以及峰值功率更高的激光。在調Q狀態下,激光器在雙波長模式下運行,單脈沖能量保持在約80微焦。通過計算反轉粒子數密度,我們分別研究討論了在連續和調

摘  要:多波長運行的激光器可以通過差頻生成相干太赫茲輻射,是目前研究的一個重要方向。由于Nd:GdLuAG晶體在1.3微米處四個發射峰的橫截面之間差異較小,所以可以使用Nd:GdLuAG晶體來實現同時發射四個波長的激光。實驗所做的激光器無需特殊的諧振腔設計,激光器的最大輸出功率為4.28瓦,其對應的轉換效率是45.6%。另一方面因為較長的熒光壽命,Nd:GdLuAG晶體具有更大的能量存儲容量,從而能夠產生更大能量的脈沖以及峰值功率更高的激光。在調Q狀態下,激光器在雙波長模式下運行,單脈沖能量保持在約80微焦。通過計算反轉粒子數密度,我們分別研究討論了在連續和調Q狀態下多波長激光發射的特性 。34892
畢業論文關鍵詞:Nd:GdLuAG 晶體  四波長激光  調Q激光
Efficient multi-wavelength lasers of Nd:GdLuAG crystal
Abstract: The  multi-wavelength lasers can be used to generate the coherent terahertz radiation by difference frequency generation, which is an important direction of current research. Owing to the small difference between the cross-sections of the four emission peaks around 1.3 μm, an efficient four-wavelength synchronously launched laser is demonstrated using a Nd:GdLuAG crystal. The laser has no special resonator design. The maximum output power is 4.28 W, which corresponds to a conversion efficiency of 45.6%. On the other hand, combined with the relative longer fluorescence lifetime, Nd:GdLuAG has a large energy storage capacity and is capable of producing large pulse energy and high-peak power lasers. For the Q-switching, the laser operated in dual-wavelength mode, and the single pulse energy is maintained at 80 μJ. By calculating the population inversion density, multi-wavelength emission characteristics in both continuous wave and Q-switching lasers are discussed. 源¥自%六:維;論-文'網=www.aftnzs.live
Keywords: Nd:GdLuAG crystal      four-wavelength laser     Q-switching laser
目錄
摘  要    I
Abstract    II
第一章 緒論    1
1.1 激光器的分類及應用    1
1.2 常見激光材料的介紹    3
第二章 Nd:GdLuAG晶體的發射特性    6
2.1 Nd:GdLuAG晶體的熒光光譜    6
2.2 1.3微米處受激發射截面的計算    6
第三章 Nd:GdLuAG晶體激光特性的研究    8
3.1 實驗裝置    8
3.2多波長連續激光運轉    9
3.2.1 多波長連續激光的功率特性    9
3.2.2 多波長連續激光的激光光譜    10
3.3 雙波長調Q脈沖激光運轉    11
3.3.1 雙波長調Q脈沖激光的輸出特性    11
3.3.2 雙波長調Q脈沖激光的理論分析    12
第四章 總結    15
致謝    16
參考文獻    17
第一章 緒論
自從1960年,美國工程師梅曼發明了世界上第一臺激光器(紅寶石激光器)以來,由于激光具有高亮度、高相干性、良好的單色性等優點,在社會生活的各個方面都可以看到激光的身影,這也體現了激光技術迅猛發展。工業中,人們常用激光來加工金屬元件和精密測量。軍事上,激光的應用也非常廣泛,可以應用激光來通訊偵察,甚至可以充當武器。在醫療方面,激光可以用來治療近視,激光美容,激光手術等。日常生活中,電腦的光驅、激光打印等等都是激光技術的應用。

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1.1 激光器的分類及應用
由于工作物質狀態的不同,激光器可以分為:半導體激光器、固體激光器、氣體激光器和液體燃料激光器。不同激光器可有優缺點,熟悉各種激光器的特點,有助于人們按照需要選取合適的激光器。燃料激光器的優缺點十分明顯,燃料激光器具有輸出波長可以連續和人工調制,而且成本低,輸出功率高等優點,然而燃料激光器的缺點很大程度地限制了燃料激光器的應用,由于大部分燃料都是有毒的,而且不穩定,這就需要定期更換燃料,十分不便。氣體激光器不存在熱損耗和熱應力,使得氣體激光器功率可以達到十幾萬瓦的激光輸出,但是氣體激光器的體積較大而且使用和維護較為復雜。固體激光器的工作物質由基質材料和摻雜離子組成,常用的基質材料有晶體和玻璃,摻雜離子有過渡金屬離子或者稀土離子。固體激光器具有體積小、使用方便、輸出功率大、穩定性好等優點,激光二極管具有量子效率高、壽命長、可靠性好等優點。用激光二極管泵浦的全固態激光器結合了固體激光器和激光二極管的優點(轉換效率高,可靠性高,壽命長,光束質量好,結構緊湊)使得激光二極管泵浦的全固態激光器在許多領域都應用廣泛。 Nd:GdLuAG晶體1.3μm連續與調Q激光特性的研究:http://www.aftnzs.live/huaxue/20190426/32591.html
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