LD抽運的雙頻激光放大特性研究.pdf

1、Nd離子激光器是固體激光器家族的典型代表。三價的Nd離子摻入各種晶體或玻璃基質成為這一類激光器中的激活介質。由于Nd激光器產生的激光波長在1.05-1.08μm之間，因此適用于產生在大氣中傳播的激光，從而廣泛應用于激光通信、毫米波雷達、激光醫(yī)療等激光應用領域。
　　LD抽運的雙頻微片激光器具有結構緊湊、性能穩(wěn)定、頻譜相干性好、輸出頻差大且頻差可調等一系列優(yōu)點。目前報道的雙頻微片激光器輸出功率普遍較小，均在毫瓦量級，無法勝任如毫米波

2、通信等大功率雙頻激光應用場合。為了獲得更高功率的大頻差雙頻激光，本文通過光放大器對雙頻小信號輸出進行光學放大，并分析放大過程對雙頻激光功率及頻譜特性的影響，具體內容包括：
　　1.對微片固體激光器的國內外發(fā)展歷程進行分類介紹，通過Nd:YVO4、Nd:YAG以及其他摻雜離子的微片晶體的激光器應用，總結不同摻雜離子激光器的特點，從而為選用課題適用的晶體提供參考。
　　2.分析對比不同微片晶體的物理參數，進一步確定課題所需微片晶

3、體材料；分析微片固體激光器四能級速率方程，為激光器設計提供理論指導，并分析放大過程中的噪聲問題，為提高光束輸出質量做出指導分析。
　　3.增大LD抽運電流，可以獲得更高輸出功率的雙頻激光，分析抽運電流大小對雙頻微片激光器輸出功率及頻差的影響，分析其頻譜變化。將小信號雙頻激光輸入光功率放大器，對比分析相同抽運電流情況下，雙頻小信號與經過光放大器放大后二者的光功率以及頻譜特性差異。
　　4.分析微片激光器工作過程中熱效應的影響，

4、并對其熱致腔長變化以及熱致折變效應進行理論推導，結合實驗過程中熱致頻譜變化進行驗證分析，為減小熱效應提供理論指導，并提出幾種抑制熱效應的方法。
　　實驗獲得了最高光功率為2.36W、頻差為47.7GHz的大功率雙頻激光輸出。隨 LD抽運電流的增大，雙頻激光輸出功率逐漸增大，頻差略有減小，且出現明顯的“跳?，F象”，中心波長出現0.1nm的漂移。光功率放大過程提供了近10倍的功率加成，同時有效提高了雙頻信號光的光束質量，放大后輸出頻差