LD侧泵高功率全固态532nm、355nm激光器研究
本文围绕高功率全固态532nm绿光和355nm紫外激光器进行了理论和实验研究，并取得了一些成果，论文主要内容和创新点概括为：
1、回顾了全固态激光器的发展过程，介绍了半导体泵浦的全固态激光器的主要特性以及各类LD泵浦的晶体材料及其特性，综述了国内外激光二极管泵浦的各种波长全固态激光器的研究进展，并介绍了全固态紫外激光器的优点及其应用，综述了国内外紫外激光器的最新研究进展。
2、应用Q开关理论、非线性光学倍频与和频理论对LD侧面泵浦的全固态激光器进行了理论研究，讨论了影响倍频效率的几个因素，如相位失配、走离效应等，并分析了各种非线性晶体的基本特性，比较了其优缺点。
3、详细研究了激光增益介质和非线性晶体的热效应，讨论了其对激光器件稳定运行的影响；建立了符合实际特点的热分析模型，并利用热传导方程及其满足的边界条件，得到激光器件温度场及其热形变场的解析或半解析计算通解表达式，分析了影响激光器件温场分布的各种因素，为有效地解决全固态激光系统中的热问题提供了理论依据，并在此基础上提出了热效应的消除和补偿方法。
4、通过对固体激光器光学谐振腔几何参数、腔模参数的讨论，并利用ABCD传输矩阵理论，合理设计了满足研究目的的腔型结构，并利用其进行了LD侧面泵浦腔内倍频绿光激光器的实验研究。在泵浦电流为23A，重复频率为10kHz时，获得平均功率高达46W的绿光激光输出，光-光转换效率为61.3％，输出脉冲脉宽为219ns，峰值功率为21kW。
5、根据相位匹配原理，结合KTP晶体、LBO晶体、BBO晶体的相位匹配特点及其光学特性，选用LBO/LBO晶体，分别在电光调Q和声光调Q两种方式下进行了腔内1064nm与532nm和频产生355nm紫外激光的实验研究。采用声光调Q技术，在LD侧泵功率为260W，重复频率为4kHz时，获得了平均功率为1.5W、脉宽为200ns的355nm紫外激光输出，和频效率为2.6％；采用电光调Q技术，在LD侧泵功率为240W，重复频率为100Hz时，获得了平均功率为20mW、脉宽为10ns的355nm紫外激光输出。紫外脉冲重复频率可以在较大范围内连续可调。
固态激光器;激光二极管;侧面泵浦
西北大学
博士
光学
侯洵
2006
中文
TN248.4;TN245
145
2006-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）