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355nm、266nm全固态紫外激光器

贾玉磊  
【摘要】: 激光二极管(LD)泵浦的Nd:YVO_4激光器是一种优良的新型相干光源,因具有效率高、结构紧凑、输出稳定、寿命长等特点,在工业、科研、军事、医疗等领域有着广泛的应用,因此是近年来激光领域研究的热点之一。本论文围绕全固态紫外激光器进行了理论和实验研究,并取得了一些成果,论文主要内容概括为: 1.回顾了全固态激光器的历史和发展,介绍了全固态紫外激光器的优点:总结了目前产生声光调Q全固态绿光和紫外激光器的重要途径及取得的最新进展。 2.从增益介质中饱和光强的微分方程出发,讨论了LD泵浦固体激光器的输入输出特性及影响阈值的主要因素:结合理论和我们下面工作的要求,优化腔结构,探讨了获得最佳准连续1064nm激光的方式。 3.根据相位匹配原理,结合KTP的光学特性,采用腔内声光调Q腔外倍频的方案获得了高峰值功率,窄脉冲,高转换效率的532nm输出。在泵浦注入功率(808nm)为9.67W,声光调Q开关重复频率为18KHz,获得最大平均功率1W、单脉冲能量56μJ、脉冲宽度12ns、峰值功率4.63KW的532nm绿色激光输出;基波—绿光单次通过转换效率达51%。 4.介绍了一些新型紫外晶体的光学特性;结合BBO自身性质,在获得较高绿光功率的基础上,进行了四倍频实验研究。实验结果表明:使用BBO晶体对基波四倍频,在重复频率为18kHz,泵光功率8.74W时可以得到平均功率高达196mW的266nm紫外激光。腔外谐波转换获得四倍频266nm激光国内未见报 道。 5.理论分析了三波互作用的和频现象:对利用**O晶体进行腔外三倍频进行 了实验研究,并取得了较好结果:在泵浦光功率为 11.ZW时,得到基波功率 2.16w,二倍频功率763mw,平均功率为310mw的355urn紫外激光。此时, 单次通过三次谐波转换的效率为14.35%,这是国内声光调Q腔外谐波转换获 得355nLm的最高转换效率和最高平均功率。并在此基础上,对产生腔外五倍频 的技术路线作了理论分析。


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