ld抽运高重频tmyap电光调q激光器研究

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1、学号：S13010088硕士学位论文LD抽运高重频Tm:YAP电光调Q激光器研究研究生姓名：温雅学科、专业：物理电子学二○一六年三月分类号：TN219密级：可公开UDC：编号：LD抽运高重频Tm:YAP电光调Q激光器研究RESCHEARCHONLDHIGHREPETITIONFREQUENCYTm:YAPELECTROQ-SWITCHEDLASER学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：物理电子学（077401）研究方向：激光技术与光电子技术申请学位级别：硕士指导教师：金光勇研究员研究生：温雅论文起止时间：2014.10—20

2、15.12长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《LD抽运高重频Tm:YAP电光调Q激光器研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：年月日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀

3、博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：年月日导师签名：年月日摘要半导体激光器(LD)端面抽运单掺Tm激光器输出波段在2μm附近，具有良好的大气穿透性和人眼安全性。本论文从理论和实验两方面对LD端面抽运电光调QTm:YAP激光器进行了研究。主要内容为：理论上，基于Tm:YAP调Q运转下速率方程模型，计算了重频对输出能量，脉冲宽度，峰值功

4、率的影响。为后续实验结果的分析提供指导依据。并利用Matlab软件模拟了Tm:YAP晶体的热透镜焦距，使用Comsol软件对Tm:YAP晶体内部的光场和热场分布进行了模拟，为实验的开展提供理论依据。实验上，结合理论分析的结果，选用a轴切割掺杂浓度为3at.%，尺寸为3×3×10mm3的Tm:YAP晶体进行实验。连续运转情况下，抽运功率20.16W时获得了最大功率5.23W的激光输出，斜率效率30.18%，中心波长1988nm。在此基础上，开展了电光调QTm：YAP实验研究。通过对电光晶体性能的比较，最后采用RTP晶体退压式调Q方式，在重频5kHz时，获

5、得平均功率560mW的激光输出，脉宽为102.4ns；与此同时我们还开展了声光调QTm:YAP的实验研究，并将实验结果与电光调Q的实验结果进行对比分析。关键词：Tm:YAP高重频电光调Q2μm激光器RTPABSTRACTDiodeLaser(LD)end-pumpedTm-dopedlaserhaveagoodatmosphericpenetratingandhumaneyesafetyaround2μmoutputwavelength.Inthispaper,theLDpumpedelectro-opticQ-switchlaserhavebeens

6、tudiedintheoreticalandexperimentaltworespects.Themaincontentsare:Theoretically,basedontherateequationmodelofTm:YAPQ-switch,wecalculatedtheeffectofrepetitionfrequencyonoutputenergy,pulsewidthandpeakpower.Providingguidancetotheanalysisofexperimentalresultsinthefuture.UsingMATLABso

7、ftwaretosimulatethermalfocusofTm:YAPcrystal,simulatingtheopticalfielddistributionandtemperaturedistribution,providingtheoreticalguidanceforthedevelopmentofexperimental.Experimentalaspects,combinedwiththeresultsoftheoreticalanalysis，weselectedaxisatocutTm:YAGcrystalwhichdopingcon

8、centrationis3at.%,sizewas3×3×10mm3toconductexpe