连续LD侧面抽运高重频355nm紫外激光器研究.pdf

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1、密级：——编号：——连续lED侧面抽运高重频355nm紫外激光器研究H．REPETITIoN．RATEUVLIGHTAT355NMGENERATEDBYLDCWSIDE．PUM【PEDLASER芝名称及代码：迸堂!Q2Q2Q22j-向：邀迸塑堡皇堑型邀迸鲞申请学位级别：亟±i【师：金迸复盟宜员研究生：戴桓二时间：2010．09—乏010．12长春理工大学硕士学位论文原创性声明嬲本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《连续LD侧面抽运高重频355nm紫外激光器研究》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

2、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：氢垫盟年土月兰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：氢塑坐年三月生日导师签

3、名摘要LD抽运的高功率355nm紫外激光器的问世，促使低成本、小体积、高光束质量的紫外光源在激光精细加工领域的应用成为现实，而这种光源相应的波长短、加工精细度高和可直接破坏分子键进行无烧蚀冷加工等优点，又极大拓宽了激光加工的应用范畴和促进了激光加工技术的快速发展。随着355nm紫外光源的研究深入，不同的研究领域对355nm紫外光源的输出功率、重复频率、光束质量、脉宽等参数提出了更高的技术要求，这使得LD抽运355nm紫外激光器的研究工作具有了更加深远的现实意义。本文以获得高重频355nm紫外激光为目的，研究了高重频Nd：YAG单程激光放大器的基础理论，并围绕非线性频率变换的关键技术，研究

4、影响和频转换效率的基本因素及其相互关系，最终获取高重频355nm紫外激光输出。主要研究内容概括如下：1．对国内外文献进行分类阅读，理论对比分析了不同的抽运方式、不同的谐振腔频率变换结构和不同的频率变换机制实现了355nm紫外激光的高功率、高重复频率运转，并提炼出355nm紫外激光器的研究难点。2．理论研究了被动调Q的速率方程理论，并结合谐振腔的基本理论，优化腔型结构参数，深入研究获得高重频1064nm激光的最佳方式，设计并实验研究了连续LD侧面抽运高重频1064nm激光器。3．理论研究脉冲放大速率方程，推导出信号光能量密度、放大器增益与提取效率之间的关系方程，并分别讨论其对放大级输出能量

5、密度的影响。4．理论研究了倍频、和频相位匹配原理，结合常见的非线性变频晶体的光学特性及相位匹配特点，选择适当的非线性频率变换晶体，实验研究了腔外变频获得355nm紫外激光。通过理论结合实验的方式，分别研究基频光注入功率密度、倍频光注入功率密度对和频转换效率的影响，光子数配比值变化对和频转换效率影响。5．在理论分析研究的基础上进行实验研究，重复频率为4．348kHz时，获得118．6mW的355nm紫外激光，和频转换效率为2．1％。关键词：355nm紫外激光器高重频侧面抽运放大器腔外频率变换ABSTRACTLaserdiode(LD)pumpedhigh-powersolid—state3

6、55nmultraviolet(UV)laserWasappearedin1970s．ItstimulatesthedevelopmentofUVlightswhichhavetheadvantagesoflowcost，compactnessandhighbeamqualitybecomearealityinlaserprecisionprocessing．AstheUVlaserstaketheadvantagesoftheshortwavelength，highprocessingprecisionanddirectdamagetothemolecularbond，theappli

7、cationfieldoflaserprocessinghasbeenwidelyexpanded．Andlaserprocessingtechnologyhasbeenrapidlypromoted．Wimthedeeperresearchin355nmUVlaser，thehighertechnologicaldemandemergeinoutputpower，repetition-rate，beamqualityandpuls