一、半导体可饱和吸收镜自启动的Kerr锁模Cr~(4+)∶YAG激光器（论文文献综述）
王靖博[1]（2020）在《全固态拉曼锁模激光器的研究》文中研究说明锁模激光相对于调Q激光具有更短的脉冲宽度,更高的峰值功率与更宽的光谱等优点。随着半导体技术的发展,激光二极管泵浦的全固态锁模激光器在超精细加工,激光测距,生物医疗等领域有着非常广泛的应用。受激拉曼散射作为一种三阶非线性光学效应,除了可以扩展光谱范围,还能使输出的Stokes光相对于基频光具有更窄的脉宽与更高的亮度,此外受激拉曼散射本身具有的光束自清洁效应（Raman beam cleanup）还可以在不额外使用光束整形元件的情况下,极大幅度地改善输出Stokes光的光束质量。因此将受激拉曼散射与锁模技术相结合而成的拉曼锁模激光器,对于实现高光束质量、高亮度、高峰值功率、窄脉宽的激光输出具有重要的研究价值。具体研究内容如下:1.研究了以Cr4+:YAG为被动锁模器件的1064 nm调Q锁模皮秒激光器。根据Cr4+:YAG晶体的能级结构特点与锁模原理,以Nd:YVO4为激光晶体,对其热效应进行分析计算,合理设计优化谐振腔,分别在直腔、V型腔以及Z型腔中实现最大平均功率为4.06 W、3.92 W和5.31 W的1064 nm调Q锁模激光输出,对应的转换效率分别为30.15%、26.45%和26.61%,斜效率分别为38.22%、29.81%和28.37%,锁模脉冲宽度分别为240.52 ps、676.65 ps和882.47 ps。2.研究了以SESAM为被动锁模器件的Nd:YVO4/SESAM连续锁模皮秒激光器。优化设计W型五镜折叠腔,降低了由于折叠镜而造成的像散。在入射泵浦功率为14.95 W时,得到最高平均输出功率为5.79 W的连续锁模激光,光-光转换效率为38.72%,斜效率为43.5%,锁模脉冲重复频率为89.01 MHz,脉冲宽度为214.84 ps。水平与垂直方向的光束质量因子M2分别为1.65和1.72。3.分别研究了以Cr4+:YAG为被动锁模器件的Nd:YVO4/YVO4内腔1176nm拉曼调Q锁模激光器和Nd:YVO4/YVO4复合腔1176 nm拉曼调Q锁模激光器。其中内腔拉曼调Q锁模激光器采用凹平腔结构,分别使用1176 nm透过率为2%和5%的输出镜进行试验,在入射泵浦功率为14.95 W时分别获得了平均功率为401 m W和478 m W的1176 nm拉曼调Q锁模激光输出。在内腔拉曼激光器的基础上,采用使基频光和拉曼光可以分别独立调节的复合腔结构。在入射泵浦功率为15.81 W时获得了平均功率为1.11 W的1176 nm拉曼调Q锁模激光输出,锁模脉冲宽度为278.89 ps,脉冲重复频率～899 MHz。为接下来实现多镜折叠复合腔调Q锁模拉曼激光器奠定了良好的基础。
卜祥宝[2]（2018）在《掺铥光纤激光器泵浦的中红外Cr:ZnSe锁模激光器》文中研究说明自1996年劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）首次报道以来,过渡金属离子掺杂的II-VI族主体材料展现出了较好的中红外激光特性。特别是Cr2+掺杂的II-VI族半导体材料,以Cr:ZnSe/S为典型代表;它具有四能级结构、无激发态吸收、近100%的室温荧光量子效率等特性。且其宽带吸收谱覆盖多种光纤激光源,超宽带发射谱可支持中红外周期量级超短脉冲及大范围可调谐激光的产生。中红外Cr:ZnSe/S激光器以其优良的室温运转性能、高的电光转换效率、大的波长调谐范围以及低廉的成本等很好地满足了新兴材料加工、医疗、科研以及环境探测等领域的需求。特别是超短脉冲Cr:ZnSe/S激光器还可应用于中红外光学频率梳的产生、同步泵浦OPO以及同步泵浦Fe:ZnSe/S激光器等。受限于高效的泵浦源、高质量的晶体以及中红外镀膜等,国内研究相比国际领先水平有较大差距。鉴于此,本课题研究致力于探索Cr:ZnSe激光器中超短脉冲的产生途径;从泵浦源做起,搭建了1908 nm掺铥光纤振荡器。接着采用衍射光栅研究了该晶体的波长调谐性能。随后采用SESAM进行锁模,研究了该晶体在超短脉冲产生方面的性能;并搭建了双光子自相关仪对脉冲宽度进行了测量。最后,采用短波长1935nm皮秒掺铥光纤激光器同步泵浦Cr:ZnSe激光器,获得了同步锁模输出。本论文的研究内容具体包括:1.1908 nm掺铥光纤激光器泵浦的可调谐及自调Q Cr:ZnSe激光器首先搭建了1908 nm短波长掺铥光纤激光器,此1908 nm掺铥光纤激光器为Cr:ZnSe激光器的泵浦源。采用衍射光栅研究了单晶Cr:ZnSe激光器的光谱调谐性能;同时,在Cr:ZnSe激光器中观察到了自调Q现象。具体包括:1)采用两个FBG中间熔接一段掺铥增益光纤搭建了1908 nm高功率掺铥光纤振荡器,得到了最高功率30 W的输出。为利于泵浦Cr:ZnSe激光器,1908 nm掺铥光纤激光器采用带尾纤的准直隔离器输出。2)采用中红外衍射光栅搭建了Littrow结构Cr:ZnSe激光器,实现了2284-2716 nm之间432 nm的连续可调谐;采用22%的OC,抽运功率5W时可在2350-2510 nm范围内获得大于500 mW的激光输出。采用Littman结构实现了线宽小于0.05 nm的输出。3)采用X型四镜腔结构,实现了自调Q运转。在4.91 W泵浦功率下,实现了最大输出功率273 mW,对应斜效率4.9%。最高重复频率1.28 MHz,对应脉宽160 ns。2.1908 nm掺铥光纤激光器泵浦的SESAM锁模Cr:ZnSe激光器1)为对中心波长2.4μm的中红外超短脉冲进行测量,实验中自建了基于双光子吸收的共线干涉自相关仪。2)实验采用调制深度0.6%的SESAM进行锁模,实现了束缚态锁模输出,实验中分别采用两种不同厚度3 mm与5 mm的宝石片进行色散补偿,分别在不同的色散区域实现了束缚态锁模输出。采用4.5%的OC,实现了最高功率403 mW的束缚态锁模输出。3.1935 nm皮秒掺铥光纤激光器泵浦的同步锁模Cr:ZnSe激光器采用平均功率4.5 W,中心波长1935 nm,重频104.5 MHz,脉宽112 ps的掺铥光纤激光器同步泵浦Cr:ZnSe激光器。掺铥光纤激光器为MOPA结构,主放大级采用10/130单模双包层保偏掺铥光纤,14 W泵浦功率下可获得4.5 W线偏振输出。将Cr:ZnSe激光器腔长与泵浦激光重频相匹配可获得104.5 MHz的同步锁模输出。微调Cr:ZnSe激光器可获得209 MHz的谐波锁模运转。4.5 W泵浦功率下采用输出比4.5%的OC可获得输出功率243 mW,对应斜效率6.8%。将斩波轮插入Cr:ZnSe激光器腔内,研究了其自启动性能。
王晓梅[3]（2018）在《掺钕多段键合晶体的热效应和激光特性研究》文中进行了进一步梳理激光二极管（Laser Diode）泵浦的全固态激光器的系统稳定性强、整体结构简单、光束方向性好且获得的泵浦效率非常高等优点,在激光光谱检测、通信光谱编码、精密工业加工、遗传基因能量转移、先进医学手术等先进学技术领域收到科学家们的青睐,得到大范围推广与应用,近年来一直是人们研究的热点。泵浦功率增加引起增益介质产生的热透镜效应和热致双折射效应是阻碍激光器获得更高输出功率和更好光束质量的关键因素之一。近年来的研究表明,具有浓度梯度的键合晶体,可以有效地减少增益介质内部由于热沉积而产生的热损耗,从而减少热效应。本论文的泵浦源选用光纤耦合输出的激光二极管,选用分段掺杂不同浓度的键合 Nd:YVO4/Nd:YVO4/Nd:YVO4、Nd:GdVO4/Nd:GdVO4/Nd:GdVO4、Nd:GdVO4/Nd:YVO4/Nd:GdVO4、Nd:YVO4/Nd:GdVO4/Nd:YVO4 晶体作激光工作物质,分别对键合晶体的热效应参数即温度场和热焦距以及脉冲激光特性进行了探索。论文的涉及的工作有以下几个方面:（Ⅰ）研究了非键合晶体和不同掺杂浓度的分段键合晶体的热效应机理,利用有限差分法将热传导方程的中的导数用相应的差商近似代替,得到差分形式方程,采用数值模拟方法,理论模拟了同基质和不同基质的增益介质的热焦距和晶体内部以及泵浦端面上的温度场分布情况。对晶体的热焦距进行了实验测量,测量的结果和数值模拟的数据在变化趋势上一致,即理论数据和实验结果随泵浦功率变化的趋势吻合。（Ⅱ）实验研究了以GaAs为饱和吸收体的LD泵浦键合Nd:YVO4/Nd:YVO4/Nd:YVO4被动调Q激光特性。通过实验测得了激光器特性参数如输出功率、脉宽、脉冲重复率等在不同输出镜透过率条件下随泵浦功率发生变化的趋势。然后利用E=Pav/F和Ppeak =E/tp计算出单脉冲能量、峰值功率,分析和泵浦功率的变化关系。（Ⅲ）实现了 Cr4+:YAG饱和吸收体1064 nm的LD泵浦多段键合Nd:YVO4晶体被动调Q激光运转。实验采用平凹腔结构,通过实验获得了两块不同掺钕浓度的键合Nd:YVO4晶体在不同小信号透过率条件下表征激光器性能的参数如输出功率、脉宽、峰值功率等随泵浦功率变化的趋势。（Ⅳ）实现了 LD泵浦键合Nd:YVO4主动调Q的1064 nm激光运转。利用EO开关作为调Q器件对激光器实现了主动调Q,研究其主动调Q的激光特性,选用两块相同尺寸不同掺钕浓度的键合Nd:YVO4/Nd:YV04/Nd:YVO4晶体进行实验测量,分别在不同输出镜透过率的条件下,测得经过谐振腔的输出功率、脉宽、脉冲重复率等表征激光器性能的参数随泵浦功率增加而改变的趋势,进而利用E=Pav/F和Ppeak=E/tp计算出E和Ppeak的变化曲线。（Ⅴ）利用半导体可饱和吸收镜SESAM,分别采用W型和X型五镜折叠腔实现了 LD泵浦下键合Nd:YVO4和Nd:GdVO4晶体1064 nm的稳定连续锁模激光输出。利用ABCD矩阵理论进行计算,选择合适腔长,进一步优化和调整谐振腔的各项参数,获得稳定的连续锁模输出。（Ⅵ）采用X型腔,对不同基质键合Nd:GdVO4/Nd:YVO4/Nd:GdVO4和Nd:YVO4/Nd:GdVO4/Nd:YVO4晶体1064 nm的连续锁模激光特性进行了对比研究,结果表明Nd:GdVO4/Nd:YVO4/Nd:GdVO4的激光性能更好,而且同等条件下优于同基质键合Nd:GdVO4/Nd:GdVO4/Nd:GdVO4晶体的激光输出特性。论文的创新点:（Ⅰ）首次通过分段晶体近似薄透镜的计算方法,计算出不同基质键合Nd:GdVO4/Nd:YVO4/Nd:GdVO4、Nd:YVO4/Nd:GdVO4/Nd:YVO4 晶体的热焦距。借助 MATLAB软件,采用有限差分法,模拟出键合Nd:GdVO4/Nd:GdVO4/Nd:GdVO4、Nd:GdVO4/Nd:YVO4/Nd:GdVO4、Nd:YVO4/Nd:GdVO4/Nd:YVO4 晶体内部温度场的分布情况。（Ⅱ）首次利用SESAM实现了键合Nd:GdVO4/Nd:GdVO4/Nd:GdVO4晶体连续锁模激光运转。（Ⅲ）首次利用SESAM实现了不同基质键合Nd:GdVO4/Nd:YVO4/Nd:GdVO4和Nd:YVO4/Nd:GdVO4/Nd:YVO4晶体连续锁模激光运转,并对它们的激光特性进行了对比研究。
张海鹍,徐金龙,黄海涛,杨克建,张百涛,刘善德,何京良[4]（2010）在《透射式SESAM实现Nd∶YAG连续波锁模皮秒脉冲激光》文中进行了进一步梳理使用透射式半导体可饱和吸收镜（SESAM）,实现了光纤耦合半导体激光抽运Nd∶YAG晶体的连续波锁模运转。根据ABCD矩阵传输理论,对激光器谐振腔的像散、稳定性与腔参数的关系进行了理论计算。在此基础上,设计了Z型折叠激光谐振腔,获得了稳定的1064 nm皮秒锁模激光输出。当抽运功率为7.7 W时,最大输出功率为372 mW。重复频率为54 MHz。经测量此时锁模脉冲宽度为8.9 ps。
葛海波[5]（2010）在《LD光纤耦合及其泵浦的被动调Q锁模激光特性研究》文中研究指明激光二极管（LD）泵浦的固体激光器具有全固化、体积小、泵浦效率高、光束质量高、寿命长、稳定性好及运转方式多样化等优点,在激光通讯、遥感探测、材料加工、光信息处理、激光医疗和军事武器装备等领域有着广泛的应用前景,受到国内外激光技术领域极大的关注。大功率半导体激光器列阵（Laser Diode Array,简称LDA）具有光电转换效率高、体积小、功率大、可靠性高、结构简单等优点。半导体激光器得到了越来越多的应用,材料和器件的水平也有了长足的进展。但是,半导体激光器阵列存在固有缺点。典型的半导体激光器一维线阵列,其光束质量在垂直与平行于PN结两个方向上相差很大,这限制了它们的应用。为了提高光束质量,减少光束的发散性,必须对输出光束进行整形,形成小芯径、小数值孔径的高亮度光纤耦合半导体激光输出。同时,光纤能够实现柔性传输,使用灵活方便。激光晶体增益介质是激光器的核心部件,它的光学和物理特性决定了激光器系统的输出特性。而其中掺钕离子的激光晶体由于吸收波长在808nm附近,适合采用半导体激光器抽运,作为增益介质得到了广泛研究。本论文根据半导体激光器及其列阵的光束特性,研制出了高效高功率的光纤耦合模块。对条宽为1cm,发光区厚度为1nm的高功率半导体Bar条激光器,利用微光学元件（BTS和HOC）将19个发光单元的光束耦合进芯径为400μm,NA=0.22的单根光纤中时,获得了72%的耦合效率。采用光纤耦合输出的激光二极管作泵浦源,用Nd:LuVO4晶体作为激光工作物质,首次实现了LD泵浦Nd:LuVO4晶体、SESAM被动调Q锁模1.064μm激光运转。从理论和实验上分别对SESAM被动调Q锁模的Nd:LuVO4激光脉冲输出特性进行了研究,测量了不同泵浦功率下的脉冲宽度、峰值功率和重复率；同时,考虑激活介质反转粒子数密度、饱和吸收体基态粒子数密度以及泵浦速率的影响,给出了描述调Q锁模激光运转特性的速率方程,通过计算机求解该方程组得到的脉冲宽度、峰值功率和重复率的理论结果与实验中测得的被动调Q锁模激光输出脉冲的实验值相符。
张靓[6]（2010）在《半导体可饱和吸收反射镜的设计与特性研究》文中认为应用半导体可饱和吸收反射镜（Semiconductor Saturable Absorber Mirror或SESAM）的一个主要原因在于它可以不受谐振腔腔形设计的影响,可以在较宽的范围内对其线性、非线性光学特性进行控制,这使其在特定谐振腔中的应用具有更大的自由度。另外,由于它的大吸收截面,和由此产生的小饱和通量可以很好地抑制Q调制不稳定性,所以半导体可饱和吸收体是用于固态激光器被动锁模的理想器件。半导体材料,经过适当的生长法生长和合理的结构设计,可在较宽的范围内获得较理想的性能,因此半导体可饱和吸收镜几乎适用于所有的固态激光器。而如何对SESAM进行合理设计,及对它的特性（例如饱和通量、调制深度、非饱和吸收、和恢复时间等）进行正确测量与表征也变得非常重要。国外设计和生长SESAM已比较成熟,国内近年来也开展了SESAM的研制工作,但还处于起步阶段。本论文主要开展了关于SESAM的设计及其超快光谱（即动态响应特性）测试的研究,具体工作如下:理论分析给出了SESAM内部量子阱吸收层的厚度与吸收的中心波长之间的函数关系;定义了SESAM中量子阱吸收层的介电函数,并通过计算模拟比较分析了吸收层位置的变化对其电场分布、调制深度、反射光谱等参数的影响;在实验研究工作中,通过超快激光器中SESAM的热成像和高功率超快激光对SESAM的损伤,研究了SESAM的损伤机制,给出了激光光斑尺寸与热损伤和激光器稳定性之间的关系。发现当激光光斑尺寸增大时,SESAM损伤率降低,但激光光斑尺寸增大的同时也会使激光器的稳定性下降。在此基础上,为保护超快激光器中SESAM不受损伤,又保证激光器的稳定运行,分析对比了表面介质保护层数对内部电场分布、调制深度等性能参数的影响,并采用镀制介质保护层的方法来控制量子阱吸收层附近的驻波场强以提高SESAM的损伤阈值;在国内首次采用飞秒激光泵浦探测实验研究了SESAM的动态响应特性,并获得了SESAM的超快光谱,在极高泵浦激光能量密度（能量密度高于1400μJ/cm2）时观察到了SESAM中的双光子吸收现象,这在国内尚属首次。全文共分为七章,各章的主要内容如下。第一章系统介绍了锁模技术的发展,锁模技术中极具发展潜力的器件—SESAM的发展历程、优点与应用,在此基础上综述了SESAM锁模激光器的发展状况。为了研究SESAM在超快激光脉冲照射下其内部载流子的动态响应过程,先介绍了半导体在超快激光作用下的基本超快瞬态过程,然后介绍了研究SESAM超快瞬态过程的飞秒激光泵浦探测技术。第二章在对半导体可饱和吸收镜技术的工作原理、能带理论、结构类型等方面进行系统综述的基础上,研究了SESAM微观特性与SESAM设计之间的关系,说明了在设计SESAM时影响SESAM微观特性的几个关键因素。通过泵浦-探测实验测量了几个实际SESAM样品反射率随入射光通量之间的变化,其实验曲线与理论计算曲线有比较明显的差异,由分析得出实验与理论曲线之间的差异主要是由SESAM工作时所产生的非线性效应,如双光子吸收效应（TPA）引起的。利用泵浦探测实验表征了SESAM样品的主要宏观特性----动态响应特性,即SESAM反射率随延迟时间的变化,所观察的SESAM的响应恢复时间可分为三个过程:带内热平衡过程、热载流子冷却过程和带间复合过程。第三章通过光学薄膜原理、半导体能带理论及半导体量子阱材料的相关知识设计了单量子阱低精细度反谐振法-珀可饱和吸收镜,用禁带理论计算得出吸收层厚度和吸收中心波长之间的函数关系,由此函数关系计算得出中心波长1060nm所对应的吸收层厚度为19.5nm;利用Tauc-Lorentz模型、克拉默斯-克罗尼格关系（KKR）和二维态密度定义了吸收层的介电函数;通过模拟计算分析SESAM的内部电场分布,选择吸收层的插入位置,使吸收层恰好位于其驻波场波峰处,从而实现了对工作波长光的有效吸收。通过模拟计算所设计SESAM的反射光谱得出其吸收的中心波长在1060nm附近,调制深度3%左右,与设计要求相符。第四章随着超快激光器向高功率、高脉冲能量发展,SESAM的损伤机制和高阈值SESAM的研究必不可少。本章通过对高功率飞秒激光器系统中的SESAM进行热成像,和利用高功率飞秒激光对SESAM进行表面损伤来研究SESAM的损伤机制。在实验中观察到当激光在SESAM上的模尺寸增大时,虽然SESAM的损伤几率可以降低,但同时超快激光器的稳定性也会随着激光光斑尺寸的增大而降低。第五章为了即保证SESAM锁模的高功率超快激光器的运行稳定,又不使SESAM受到损伤,采用了在SESAM表面镀制介质层的方法,即提高SESAM的精细度。论文通过研究镀制SiO2/Ti2O5介质层数所对应的SESAM的内部电场分布、调制深度来控制量子阱吸收层附近的场强,得出当镀制2个周期SiO2/Ti2O5介质层时,照射到SESAM第一个量子阱吸收层上的光功率为降低为小于原来的50%。同时镀制介质保护层后的SESAM和原来一样不会产生O调制不稳定性。第六章半导体可饱和吸收镜在激光照射下其内部动态响应会直接影响其对超快激光脉冲的整形作用。论文通过泵浦探测实验技术测试了半导体可饱和吸收镜的动态响应过程,得出了不同泵浦功率下SESAM的超快光谱、相同泵浦功率SESAM表面不同位置处的超快光谱、SESAM非线性反射率随入射光能量密度的变化,以及高功率飞秒激光照射下SESAM的超快光谱。得出随着入射光功率的增大,SESAM的超快光谱会产生非线性变化,当入射光能量密度极高（＞1400μJ/cm2）时在SESAM的超快光谱中观察到了双光子吸收现象。第七章最后一章对全文的工作做了一个总结,归纳了全文的创新点,总结了本文得出的结论,并从不同角度指出了一些将来的研究方向。
李明[7]（2009）在《LD泵浦调Q锁模激光理论及实验的研究》文中指出激光二极管泵浦的全固态激光器因具有结构紧凑、效率高、热效应小、稳定性高、寿命长、光束质量好、工作介质覆盖的波段范围广及运转方式多样化等优点,在材料加工、军事、医疗、空间通讯、光显示、光互联、光信息处理和科研等领域得到广泛的应用,成为目前激光领域的研究热点。激光晶体增益介质是激光器的核心部件,它的光谱和物理特性决定了激光器系统的整体设计和输出特性。其中掺钕离子的激光晶体由于吸收波长在808nm附近,适合于半导体激光器抽运,作为增益介质得到了广泛研究。本论文采用光纤耦合输出的激光二极管作泵浦源,用Nd:YVO4、Nd:GdVO4和Nd:LuVO4晶体作为激光工作物质,利用Cr:YAG、LT-GaAs、SESAMs和V:YAG的饱和吸收特性,分别实现了1.06μm和1.34μm波段的调Q锁模激光运转;用Nd:GdVO4晶体作为激光工作物质和克尔介质,实现了Nd:GdVO4自锁模激光运转;利用KTP的二阶级联非线性（cascaded second-ordernonlinearity）和倍频特性实现了绿光自调Q锁模激光运转;用声光Q开关（AO）作为稳定元件,分别实现了Nd:GdVO4 1.06μm和Nd:GdVO4/KTP 0.53μm主动调Q锁模激光运转;利用AO-Cr:YAG组合研究了主被动双调Q锁模激光的脉冲输出特性;同时,运用高斯近似下的速率方程组对以上调Q锁模激光的运转特性进行了理论模拟。论文的主要研究工作包括:Ⅰ分析了Cr:YAG可饱和吸收体的调Q锁模原理,利用光强起伏机制及调Q速率方程模型,给出了高斯分布近似下描述Cr:YAG调Q锁模运转特性的速率方程组;在折叠腔内实现了LD泵浦c-cutNd:GdVO4 1.06μm及KTP腔内倍频0.53μm激光运转,并利用调Q锁模速率方程组模拟了该激光器的动力学过程。（§2.2）Ⅱ采用LD泵浦Nd:GdVO4晶体,以V:YAG晶体为可饱和吸收体,实现了三镜折叠腔1.34μm调Q锁模激光运转,研究了1.3μm调Q锁模激光的输出特性;利用可饱和吸收体调Q锁模模型,在高斯分布近似下给出了描述V:YAG调Q锁模运转特性的速率方程组,数值模拟与实验结果相符。（§2.3）Ⅲ采用三镜折叠腔结构,以LT-GaAs为可饱和吸收体,实现了LD泵浦Nd:LuVO41.06μm及Nd:GdVO4/KTP腔内倍频0.53μm被动调Q锁模激光运转;考虑GaAs双光子吸收,给出了高斯分布下描述LT-GaAs被动调Q锁模运转的速率方程组,并利用该模型对实验结果进行了理论模拟。（§3.2）Ⅳ以中间镜式SESAMs为可饱和吸收体,实现了LD泵浦被动调Q锁模Nd:GdVO4/KTP腔内倍频0.53μm光运转;考虑SESAMs可饱和吸收体的饱和损耗,给出了高斯分布下描述SESAMs被动调Q锁模运转的速率方程组,数值求解所得结果与实验结果相符。（§3.3）Ⅴ实现了自调Q自锁模Nd:GdVO4激光运转,在折叠腔内没有任何额外元件的情况下,得到了较稳定的激光脉冲输出;把c-cut Nd:GdVO4激光晶体和软光阑等效为快饱和吸收体,考虑克尔介质的非线性传输矩阵,根据光束在光腔内往返传播的ABCD法则和光强起伏机制,给出了克尔透镜锁模激光脉冲输出性能的速率方程模型,得到了与实验结果近似的理论计算值。（§4.2）Ⅵ考虑KTP的二阶级联非线性特性的影响,并考虑激光晶体的克尔效应,建立了描述LD泵浦Nd:GdVO4腔内倍频绿光自调Q自锁模运转特性的速率方程新模型;实验上分别实现了LD泵浦α-cut和c-cut Nd:GdVO4/KTP自调Q自锁模0.53μm激光运转,数值求解Nd:GdVO4/KTP自调Q自锁模速率方程组所得的理论值与实验结果基本相符。（§4.3）Ⅶ利用声光调Q开关,考虑Nd:GdVO4晶体的克尔效应和声光开关的关断时间对脉冲特性的影响,在高斯分布近似下建立了描述克尔锁模激光运转特性的速率方程模型;实验上利用折叠腔实现了Nd:GdVO4/AO 1.06μm和Nd:GdVO4/AO KTP腔内倍频0.53μm自调Q锁模激光的稳定运转,测量了不同声光调制频率下,激光平均输出功率、脉冲能量等随泵浦功率的变化关系,数值求解Nd:GdVO4基频和KTP倍频自调Q自锁模速率方程组所得的理论值与实验结果近似。（§5.1、§5.2）Ⅷ实现了LD泵浦Nd:GdVO4晶体AO-Cr:YAG主被动调Q锁模激光运转,通过在激光腔内插入一个声光调制器,Nd:GdVO4被动调Q锁模激光器的稳定性得到了很好的加强,测量并比较了声光调制器打开前后两种状态下的激光特性;考虑声光关断时间及调制频率的影响,给出了描述主被动双调Q锁模激光运转特性的速率方程模型,数值求解方程的理论计算值与实验结果相符。（§5.3）论文的主要创新工作包括:Ⅰ首次给出了高斯分布近似下Cr:YAG调Q锁模速率方程理论,并首次实现了LD泵浦c-cut Nd:GdVO4晶体Cr:YAG调Q锁模1.06μm和KTP内腔倍频0.53μm激光运转,理论模拟与实验结果相符。Ⅱ利用KTP作为倍频晶体,首次对LD泵浦c-cut Nd:GdVO4晶体、LT-GaAs被动调Q锁模绿激光运转特性进行了系统的理论和实验研究;利用高斯分布近似下的速率方程模型,给出了LT-GaAs调Q绿光锁模速率方程理论模型,理论模拟结果重现了调Q锁模运转的输出特性。Ⅲ首次实现了Nd:GdVO4自锁模激光的稳定运转:利用声光调Q开关,得到了稳定的锁模脉冲,考虑Nd:GdVO4晶体的克尔效应和声光开关的关断时间对脉冲特性的影响,在高斯分布近似下建立了描述克尔锁模激光运转特性的速率方程模型,数值求解方程的理论计算值与实验结果相近。Ⅳ首次考虑KTP的二阶级联非线性特性的影响,和激光晶体的克尔效应,建立了描述LD泵浦Nd:GdVO4腔内倍频绿激光自调Q自锁模运转特性的速率方程新模型,理论分析与实验结果基本相符。Ⅴ首次实现了LD泵浦Nd:GdVO4晶体AO-Cr:YAG主被动调Q锁模激光运转,考虑腔内光子数密度、激活介质反转粒子数密度和泵浦光的横向与纵向分布和声光关断时间及调制频率的影响,给出了描述双调Q锁模激光运转特性的速率方程模型,得到了与实验结果相符的理论计算值。Ⅵ首次实现了LD泵浦Nd:GdVO4晶体三镜折叠腔V:YAG调Q锁模1.34μm激光器运转,并利用高斯近似下的调Q锁模速率方程模型进行理论模拟,得到的计算结果与实验结果基本相符。
李立卫[8]（2008）在《SESAM实现1.06μm激光器的被动锁模及皮秒脉冲的单次测量》文中指出长期以来,掺Nd离子固体激光器一直采用有机染料作为可饱和吸收体实现被动调Q与锁模。有机染料有毒性、稳定性差、使用很不方便。近年来采用的Cr4+:YAG晶体的调Q效果好,但锁模获得的脉冲较宽,锁模几率和稳定性也比较差。由于半导体可饱和吸收镜（SESAM）被动锁模具有结构简单、稳定可靠、脉冲较窄、光束质量好等特点,近年来已陆续用于实现LD连续抽运的Nd:YVO4和Nd:YAG的被动锁模,获得几十皮秒的光脉冲序列。首先,作者利用中科院半导体研究所提供的半导体可饱和吸收镜,实现了闪光灯抽运的Nd:YAG激光器1.06μm激光的被动锁模,获得了稳定的皮秒激光脉冲序列输出。在腔长L=140cm时,锁模脉冲宽度为43.6ps,单脉冲序列能量为24mJ。实验中研究了腔长及腔结构对锁模效果的影响;理论上分析用于1.06μm激光锁模的SESAM结构及锁模原理;计算并模拟了SESAM中布拉格反射镜（DBR）采用不同周期时对应的反射谱,不同材料构成的DBR的反射率谱以及DBR中电场强度的分布。其次,作者发现纳米Si镶嵌SiNx薄膜对1.06μm激光具有可饱和吸收效应。首次把纳米Si镶嵌SiNx薄膜插入脉冲式Nd:YAG激光器中实现1.06μm激光的被动锁模,获得的锁模脉冲宽度为32ps;把该薄膜插入激光二极管泵浦的Nd:YVO4激光器实现了激光器的高重复率调Q运转;利用双光子吸收模型对薄膜的被动调Q与锁模原理给予合理的理论解释。最后,针对目前测量皮秒光脉冲宽度采用的自相关二次谐波扫描测量法（SHG）存在的问题,即扫描移动臂带来的机械误差和读数误差,以及用于闪光灯抽运锁模激光器上极不方便,作者提出了自相关二次谐波单次测量法。该方法只须改变一次移动臂就可达到测量目的,测量方法简单,测量精度高。作者分析了二次谐波自相关单次测量法原理,并自行搭建实验装置对皮秒脉冲宽度进行测量。
孙启兵[9]（2007）在《高功率全固态Cr～（4+）：YAG可调谐激光器的研究》文中指出Cr4+∶YAG激光器的激光波长可以在1.3～1.6μm调谐，处于光通信和人眼安全波段，并且Kerr锁模的Cr4+∶YAG激光器能够产生中心波长位于1.50μm附近、脉冲宽度只有几十个飞秒的超短脉冲序列，是近红外波段进行非线性光学和光谱学研究的理想光源，因此Cr4+∶YAG激光器可广泛的应用于光纤通信技术、光电子器件、光孤子系统、量子通信、远距离传感、光通讯、光谱学、激光医疗、激光测距、光电对抗、激光技术等领域，具有广泛的应用前景。本文的主要研究内容有：1．综述了可调谐激光技术概念、分类和工作物质，概括了Cr4+∶YAG激光器的国内外研究进展。2．以速率方程理论为基础，从泵浦光的聚焦位置、光束发散角、泵浦光和振荡光光斑大小、输出耦合率等方面对腔模匹配进行了理论研究和数值模拟。3．分析了锁模的关键技术，研究了Cr4+∶YAG锁模激光器中初始脉冲的形成；以无像差理论和非线性ABCD矩阵理论为基础，给出了Kerr透镜灵敏度的δ参数，对Cr4+∶YAG锁模激光器的腔参数进行了理论研究，介绍了Cr4+∶YAG锁模激光器的启动元件半导体可饱和吸收镜（SESAM）。4．测量了泵浦光的束腰，理论分析了Cr4+∶YAG激光器的热效应，计算得出了Cr4+∶YAG晶体的热焦距，分析了热效应的补偿方法。5．自行设计了高性能的双折射滤光片（BF）等关键器件，理论模拟了其在各个波长的透过率，根据模拟可以确定其最佳厚度。6．设计了连续运转和锁模运转时三镜折叠腔和四镜折叠腔的腔型。
蔡志强[10]（2007）在《LD端面泵浦的全固态被动连续锁模激光器实验研究》文中指出二极管端面泵浦的全固态被动锁模激光器具有结构紧凑、效率高、可靠性好、寿命长等优点。随着激光技术的发展,全固态皮秒被动锁模激光器在工业加工,非线性频率变换,光生物学,光谱学,医疗诊断等领域具有广泛的应用。本论文的主要内容和创新之处可以概括为:1.双路输出SESAM锁模激光器。采用表面态SESAM,实现5.3W,83MHz的连续锁模（CWML）Nd:YVO4激光器。在Nd:GdVO4激光器中,实验验证了调制深度越小,脉宽越宽。在Nd:YLF激光器中加入布儒斯特片,分别实现了1047nm和1053nm的连续锁模,功率分别为1.1W和900mW。2.输出功率超过5W的单路输出SESAM连续锁模激光器。在激光腔内,插入KTP晶体,实现了激光器锁模泵浦阈值的减小,并首次观测到了双脉冲锁模现象。利用偏振旋转锁模和SESAM锁模相结合,实现了SESAM锁模激光器泵浦阈值的降低,增加了脉冲序列的稳定度。3.联合四分之一波片和薄膜偏振器（TFP）实现SESAM锁模激光器的单路输出且输出透过率可调。增益介质为Nd:YVO4时,实现了4.8W的锁模输出,光-光转换效率34.3%,激光器最佳输出透过率约16.5%。采用Nd:YAG时,利用其退偏损耗作输出,获得2.3W的锁模输出。4.首次在国内实现了环行腔SESAM连续锁模激光器。激光器为六镜环行腔,具有较低的泵浦阈值,在3W的泵浦功率时,实现了2×200mW的锁模输出,脉冲重复频率117MHz,脉宽81ps（23ps）。5.首次提出一种新方法实现SESAM锁模激光器的频率翻倍。实现了3倍本征频率的输出,将本征频率83.8MHz提升到251.4MHz,激光器输出功率可达5W,光-光转换效率40%,激光器斜效率41%。6.设计了短腔和长腔两个非线性镜锁模（NLM）方案均实现CWML运转。在Nd:YVO4晶体实现的NLM中,首次观测到双脉冲,多脉冲,四脉冲锁模现象。在9.3W注入泵浦功率时,输出功率4W,光-光效率43%,激光器斜效率52%。据我们所知,这是迄今为止在Nd掺杂的NLM激光器中,获得的最高光-光转换效率。首次研究了不同偏振入射角情况下的非线性镜锁模,偏振入射角在18 72之间均能实现连续锁模。7.利用Nd:YAG作增益介质,在注入泵浦功率15.9W时,获得2.6W1123nm连续输出。采用KTP腔内倍频,获得22.2mW 561nm黄光输出。
二、半导体可饱和吸收镜自启动的Kerr锁模Cr~(4+)∶YAG激光器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、半导体可饱和吸收镜自启动的Kerr锁模Cr~(4+)∶YAG激光器（论文提纲范文）
（1）全固态拉曼锁模激光器的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 全固态激光器发展概述 |
| 1.2 全固态锁模激光器发展概况 |
| 1.2.1 Cr~(4+):YAG被动锁模发展概况4 |
| 1.2.2 半导体可饱和吸收镜被动锁模发展概况 |
| 1.3 全固态拉曼激光器发展概况 |
| 1.3.1 全固态连续拉曼激光器发展概况 |
| 1.3.2 全固态脉冲拉曼激光器发展概况 |
| 1.4 全固态拉曼锁模激光器发展概况 |
| 1.5 论文的主要工作及各章研究内容 |
| 第2章 锁模激光器基本原理 |
| 2.1 锁模的基本原理 |
| 2.2 被动锁模工作原理及脉冲演化过程 |
| 2.3 Cr~(4+):YAG晶体性质及被动锁模原理 |
| 2.4 半导体可饱和吸收镜锁模原理 |
| 2.4.1 半导体可饱和吸收镜基本结构 |
| 2.4.2 半导体可饱和吸收镜时间特性和宏观特性 |
| 2.4.3 连续锁模条件及自调Q的抑制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 受激拉曼散射及其光束自清洁现象 |
| 3.1 受激拉曼散射 |
| 3.2 受激拉曼散射光束自清洁效应 |
| 3.2.1 受激拉曼散射光束自清洁效应发展概况 |
| 3.2.2 受激拉曼散射光束自清洁效应原理 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 端面泵浦Nd:YVO_4皮秒锁模激光器 |
| 4.1 热效应分析 |
| 4.1.1 热透镜理论 |
| 4.1.2 热透镜焦距计算 |
| 4.2 基于Cr~(4+): YAG的 Nd: YVO_4调Q锁模皮秒激光器 |
| 4.2.1 直腔Nd: YVO_4/Cr~(4+): YAG调 Q锁模皮秒激光器 |
| 4.2.1.1 实验装置及谐振腔设计 |
| 4.2.1.2 实验结果及分析 |
| 4.2.2 V型腔Nd: YVO_4/Cr~(4+): YAG调 Q锁模皮秒激光器 |
| 4.2.2.1 实验装置及谐振腔设计 |
| 4.2.2.2 实验结果及分析 |
| 4.2.3 Z型腔Nd: YVO_4/Cr~(4+): YAG调 Q锁模皮秒激光器 |
| 4.2.3.1 实验装置及谐振腔设计 |
| 4.2.3.2 实验结果及分析 |
| 4.3 基于SESAM的 Nd:YVO_4连续锁模皮秒激光器 |
| 4.3.1 实验装置及谐振腔设计 |
| 4.3.2 实验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 端面泵浦Nd: YVO_4/Cr~(4+): YAG拉曼锁模激光器 |
| 5.1 YVO_4拉曼晶体介绍及其拉曼热透镜焦距计算 |
| 5.2 基于Cr~(4+): YAG的 Nd: YVO_4/YVO_4调Q锁模内腔拉曼激光器 |
| 5.2.1 实验装置及谐振腔设计 |
| 5.2.2 实验结果及分析 |
| 5.3 基于Cr~(4+): YAG的 Nd: YVO_4/YVO_4复合腔1176 nm拉曼调Q锁模激光器 |
| 5.3.1 实验装置及谐振腔设计 |
| 5.3.2 实验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（2）掺铥光纤激光器泵浦的中红外Cr:ZnSe锁模激光器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 中红外TM:II-VI激光器发展概述 |
| 1.1.1 Fe:ZnS/Se激光器研究现状 |
| 1.2 中红外Cr:ZnS/Se激光器研究现状 |
| 1.2.1 Cr:ZnS/Se晶体的结构及生长方法简介 |
| 1.2.2 连续及短脉冲Cr:ZnS/Se激光器研究现状 |
| 1.2.3 超短脉冲Cr:ZnS/Se激光器研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第2章 中红外超短脉冲产生技术 |
| 2.1 中红外超短脉冲的产生 |
| 2.1.1 超短脉冲非线性频率变换 |
| 2.2 中红外超短脉冲激光器中的锁模技术 |
| 2.2.1 半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模原理 |
| 2.2.2 克尔透镜锁模原理 |
| 2.3 色散计算与补偿 |
| 2.3.1 超短脉冲Cr:ZnS/Se激光器中色散补偿机制 |
| 2.3.2 增益介质与块体材料色散的计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 1908nm掺铥光纤激光器泵浦的可调谐及自调QCr:ZnSe激光器 |
| 3.1 1908nm掺铥光纤激光器 |
| 3.1.1 1908nm掺铥光纤激光器研究现状 |
| 3.1.2 1908nm掺铥光纤激光器实验研究 |
| 3.2 可调谐窄线宽Cr:ZnSe激光器 |
| 3.2.1 Cr:ZnSe连续激光器 |
| 3.2.2 基于衍射光栅的可调谐窄线宽Cr:ZnSe激光器 |
| 3.3 自调QCr:ZnSe激光器 |
| 3.3.1 自调Q激光器研究现状 |
| 3.3.2 Cr:ZnSe激光器中的自调Q现象及理论研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 1908nm掺铥光纤激光器泵浦的SESAM锁模Cr:ZnSe激光器 |
| 4.1 中红外2.4μm超短脉冲的脉宽测量 |
| 4.1.1 双光子自相关仪原理 |
| 4.1.2 双光子自相关仪设计与搭建 |
| 4.2 SESAM锁模Cr:ZnSe激光器 |
| 4.2.1 束缚态锁模研究现状 |
| 4.2.2 不同色散状态下的束缚态锁模Cr:ZnSe激光器 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 1935nm皮秒掺铥光纤激光器泵浦的同步锁模Cr:ZnSe激光器 |
| 5.1 同步泵浦的研究意义及现状 |
| 5.2 同步泵浦Cr:ZnSe激光器 |
| 5.2.1 1935 nm皮秒掺铥光纤激光器的设计与搭建 |
| 5.2.2 同步锁模Cr:ZnSe激光器的实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 后续研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）掺钕多段键合晶体的热效应和激光特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 激光器的发展概况 |
| 1.2 典型的固体激光器 |
| 1.2.1 红宝石激光器(Cr~(3+):Al_2O_3) |
| 1.2.2 掺钕钇铝石榴石激光器(Nd~(3+):YAG) |
| 1.2.3 掺铒钇铝石榴石激光器(Er:YAG) |
| 1.2.4 可调谐固体激光器 |
| 1.3 固体激光器的增益介质 |
| 1.4 键合晶体 |
| 1.5 脉冲激光器技术的发展 |
| 1.5.1 调Q技术 |
| 1.5.2 调Q锁模技术 |
| 1.5.3 超短脉冲技术 |
| 1.6 本论文的主要研究工作 |
| 参考文献 |
| 第二章 键合激光晶体的热效应理论 |
| 2.1 激光器晶体热效应的产生原因 |
| 2.2 热模型的建立 |
| 2.3 热传导偏微分方程的求解 |
| 2.4 边界条件 |
| 2.5 键合晶体和普通晶体的吸收系数和热焦距 |
| 2.5.1 晶体的吸收系数 |
| 2.5.2 晶体的热焦距 |
| 2.6 键合及普通Nd:GdVO_4晶体内部温度场分布情况 |
| 参考文献 |
| 第三章 LD泵浦键合Nd:YVO_4晶体的被动调Q激光特性研究 |
| 3.1 键合Nd:YVO_4晶体GaAs晶体被动调Q激光特性研究 |
| 3.1.1 GaAs材料的调Q机理 |
| 3.1.2 LD泵浦键合Nd:YVO_4晶体的被动调Q激光器实验研究 |
| 3.2 键合Nd:YVO_4晶体Cr~(4+):YAG被动调Q激光理论与实验研究 |
| 3.2.1 Cr~(4+):YAG的调Q机理分析 |
| 3.2.2 键合Nd:YVO_4晶体Cr~(4+):YAG被动调Q激光实验研究 |
| 参考文献 |
| 第四章 LD泵浦键合Nd:YVO_4晶体的主动调Q激光特性研究 |
| 4.1 电光开关的工作机理 |
| 4.1.1 电光调Q开关 |
| 4.1.2 常见的电光晶体 |
| 4.2 键合晶体电光调Q激光特性研究 |
| 参考文献 |
| 第五章 键合Nd:YVO_4晶体被动锁模特性研究 |
| 5.1 锁模的基本原理 |
| 5.1.1 多模激光器的输出特性 |
| 5.1.2 锁模脉冲的特征 |
| 5.2 SESAM锁模机理和条件 |
| 5.3 Nd:YVO_4/Nd:YVO_4/Nd:YVO_4/SESAM被动锁模的实验装置与结果分析 |
| 参考文献 |
| 第六章 LD泵浦键合Nd:GdVO_4晶体被动锁模实验研究 |
| 6.1 键合Nd:GdVO_4晶体内部的温度分布场分布 |
| 6.2 键合Nd:GdVO_4/SESAM被动锁模的实验装置与结果分析 |
| 参考文献 |
| 第七章 LD泵浦键合Nd:GdVO_4/Nd:YVO_4/Nd:GdVO_4和Nd:YVO_4/Nd:GdVO_4/Nd:YVO_4晶体被动锁模对比研究 |
| 7.1 键合Nd:GdVO_4/Nd:YVO_4/Nd:GdVO_4、Nd:YVO_4/Nd:GdVO_4/Nd:YVO_4晶体内部的温度场分布 |
| 7.2 键合Nd:GdVO_4/Nd:YVO_4/Nd:GdVO_4、Nd:YVO_4/Nd:GdVO_4/Nd:YVO_4晶体半导体饱和吸收镜被动锁模的实验装置和结果分析 |
| 参考文献 |
| 第八章 总结 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间参与的项目以及发表的论文 |
| 附: 发表外文论文两篇(SCI) |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（4）透射式SESAM实现Nd∶YAG连续波锁模皮秒脉冲激光（论文提纲范文）
| 1 引 言 |
| 2 实验装置 |
| 3 实验数据与分析 |
| 4 结 论 |
（5）LD光纤耦合及其泵浦的被动调Q锁模激光特性研究（论文提纲范文）
| 目录 |
| CONTENTS |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 高功率半导体激光器及其列阵光纤耦合 |
| 1.2 激光二极管泵浦的激光晶体简介 |
| 1.3 激光调Q技术 |
| 1.4 激光锁模技术的分类 |
| 1.5 激光调Q锁模技术及理论研究 |
| 1.6 速率方程理论 |
| 1.7 本文的研究内容 |
| 第二章 激光二极管光纤耦合技术 |
| 2.1 激光二极管光纤耦合技术概述 |
| 2.2 光束特性分析 |
| 2.3 半导体激光器条形Bar的光束整形及光纤耦合 |
| 2.3.1 光纤列阵耦合方法 |
| 2.3.2 单根光纤耦合方法 |
| 2.4 实验装置与结果 |
| 2.4.1 固定光纤连接头 |
| 2.4.2 可插拔光纤连接头 |
| 2.4.3 实验结果实物图及讨论 |
| 第三章 LD泵浦的Nd:LuVO_4锁模调Q激光特性研究 |
| 3.1 半导体可饱和吸收镜 |
| 3.1.1 半导体可饱和吸收镜概述 |
| 3.1.2 SESAM锁模机理分析 |
| 3.1.3 SESAM的主要特性 |
| 3.2 SESAM调Q锁模激光特性研究 |
| 3.2.1 SESAM的结构 |
| 3.2.2 实验装置及结果 |
| 3.2.3 理论分析 |
| 第四章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间获得的奖励、发表的学术论文目录 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）半导体可饱和吸收反射镜的设计与特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 锁模技术的发展 |
| 1.2 SESAM的研究进展 |
| 1.3 SESAM的优点与应用 |
| 1.4 SESAM锁模激光器的发展现状 |
| 1.5 半导体超快瞬态过程 |
| 1.6 飞秒激光泵浦探测技术 |
| 1.7 本论文主要研究目的、方法综述 |
| 第二章 半导体可饱和吸收反射镜技术 |
| 2.1 SESAM锁模基本理论 |
| 2.2 SESAM的能带 |
| 2.3 SESAM的结构和类型 |
| 2.4 SESAM的微观特性与宏观特性 |
| 2.5 SESAM宏观特性的表征 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 低精细度反谐振法-珀可饱和吸收镜的设计 |
| 3.1 SESAM设计基本原理 |
| 3.2 低精细度反谐振法-珀可饱和吸收镜 |
| 3.3 设计半导体可饱和吸收反射镜的步骤 |
| 3.4 SESAM中吸收层的设计 |
| 3.5 SESAM吸收层位置的确定 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 高功率超快激光器中SESAM的损伤机制研究 |
| 4.1 SESAM的热损伤 |
| 4.2 非热损伤 |
| 4.3 实验研究SESAM的热损伤 |
| 4.4 激光光斑尺寸、入射光通量对SESAM损伤的影响 |
| 4.5 激光光斑尺寸与SESAM锁模激光器的稳定性 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 介质保护层对高功率超快激光器中SESAM的优化 |
| 5.1 SESAM设计要求 |
| 5.2 SESAM的结构设计 |
| 5.3 高反射率介质层的作用 |
| 5.4 介质层数与模拟结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 利用飞秒激光脉冲探测SESAM的超快光谱 |
| 6.1 飞秒激光技术 |
| 6.2 泵浦探测实验原理 |
| 6.3 泵浦探测实验系统 |
| 6.4 实验中采用SESAM |
| 6.5 SESAM的超快光谱 |
| 6.6 SESAM超快光谱中的双光子吸收(TPA) |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要工作总结 |
| 7.2 本文主要创新性工作 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间完成的论文 |
（7）LD泵浦调Q锁模激光理论及实验的研究（论文提纲范文）
| 中文目录 |
| CONTENTS |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 引言 |
| 1.1 调Q锁模脉冲激光器 |
| 1.2 调Q锁模技术的理论研究 |
| 1.2.1 多模激光器的输出特性 |
| 1.2.2 调Q锁模的基本原理 |
| 1.2.3 激光锁模技术的分类 |
| 1.3 LD泵浦的全固态锁模激光器 |
| 1.3.1 LD泵浦的全固态激光器 |
| 1.3.2 LD泵浦的激光晶体材料及其特性 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第二章 可饱和吸收体被动调Q锁模激光理论和实验研究 |
| 2.1 可饱和吸收体调Q锁模理论 |
| 2.2 Cr:YAG调Q锁模激光特性研究 |
| 2.2.1 c-cut Nd:GdVO_4/Cr:YAG调Q锁模激光特性研究 |
| 2.2.2 c-cut Nd:GdVO_4/KTP Cr:YAG调Q锁模特性研究 |
| 2.3 1.34 μm Nd:GdVO_4/V:YAG调Q锁模激光特性研究 |
| 第三章 半导体可饱和吸收体调Q锁模激光理论与实验研究 |
| 3.1 半导体可饱和吸收体简介 |
| 3.2 LT-GaAs调Q锁模激光特性研究 |
| 3.2.1 LT-GaAs的概述 |
| 3.2.2 LT-GaAs调Q锁模Nd:LuVO_4激光特性研究 |
| 3.2.3 LT-GaAs调Q锁模Nd:GdVO_4/KTP激光特性研究 |
| 3.3 SESAMs调Q锁模激光特性研究 |
| 3.3.1 SESAMs的概述 |
| 3.3.2 SESAMs调Q锁模绿光特性研究 |
| 第四章 自锁模激光理论和实验研究 |
| 4.1 克尔透镜锁模研究 |
| 4.1.1 克尔透镜锁模概述 |
| 4.1.2 克尔透镜锁模激光器锁模特性分析 |
| 4.2 Nd:GdVO_4晶体自锁模特性研究 |
| 4.2.1 Nd:GdVO_4晶体自锁模实验研究 |
| 4.2.2 Nd:GdVO_4晶体自锁模原理 |
| 4.3 Ⅱ型倍频晶体的级联二阶非线性锁模 |
| 4.3.1 级联二阶非线性效应 |
| 4.3.2 Nd:GdVO_4晶体调Q自锁模绿光激光器的研究 |
| 第五章 声光主动调Q锁模激光实验和理论研究 |
| 5.1 Nd:GdVO_4/AO主动调Q自锁模激光特性研究 |
| 5.2 Nd:GdVO_4/KTP AO主动调Q自锁模绿光特性研究 |
| 5.3 c-cut Nd:GdVO_4/Cr:YAG AO主动调Q锁模激光特性研究 |
| 第六章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读期间参加的项目、获得的奖励及发表的论文 |
| 附录:两篇已发表英文论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）SESAM实现1.06μm激光器的被动锁模及皮秒脉冲的单次测量（论文提纲范文）
| 论文摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 第一章 概述 |
| 1.1 半导体可饱和吸收材料 |
| 1.2 超短光脉冲测量技术 |
| 1.3 本论文的主要工作 |
| 第二章 半导体可饱和吸收镜实现被动锁模的相关理论 |
| 2.1 半导体可饱和吸收镜实现被动锁模原理 |
| 2.2 半导体可饱和吸收镜结构和种类 |
| 2.3 1.06μm 可饱和吸收体材料选择及 DBR 设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 皮秒脉宽的自相关二次谐波单次测量法 |
| 3.1 自相关二次谐波扫描测量法原理 |
| 3.2 自相关二次谐波单次测量法原理 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 SESAM 实现脉冲式 Nd:YAG 激光器 被动锁模实验研究 |
| 4.1 实验装置 |
| 4.2 实验结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 纳米SI 镶嵌SINX薄膜实现ND~(3+)激光器的被动调 Q 与锁模的研究 |
| 5.1 纳米SI 镶嵌SINX薄膜的制备 |
| 5.2 纳米Si 薄膜的可饱和吸收特性及其实现 被动调 Q 及锁模原理 |
| 5.3 纳米Si 薄膜实现连续 Nd:YVO4激光器的被动调 Q |
| 5.4 纳米SI 薄膜实现脉冲ND:YAG 激光器的被动锁模 |
| 5.5 本章小结 |
| 结束语 |
| 参考文献 |
| 附：硕士期间发表论文 |
| 致谢语 |
（9）高功率全固态Cr～（4+）：YAG可调谐激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 可调谐激光器简介 |
| 1.2 固体可调谐激光器的工作物质 |
| 1.3 Cr~(4+)∶YAG激光器的研究进展 |
| 1.4 本论文的主要研究工作 |
| 第二章 端面泵浦的全固态Cr~(4+)∶YAG可调谐激光器的理论研究 |
| 2.1 速率方程理论 |
| 2.2 端面泵浦固体激光器的理论分析 |
| 2.3 Cr~(4+)∶YAG激光器的理论模拟 |
| 第三章 Cr~(4+)∶YAG激光器的锁模理论 |
| 3.1 锁模技术概述 |
| 3.2 初始脉冲的形成 |
| 3.3 锁模理论的最佳腔参数分析 |
| 3.4 半导体可饱和吸收镜(SESAM) |
| 第四章 Cr~(4+)∶YAG激光器的关键参数的测量 |
| 4.1 泵浦光束腰的测量 |
| 4.2 Cr~(4+)∶YAG晶体热焦距的测量 |
| 4.3 热透镜效应的补偿 |
| 第五章 双折射滤光片的调谐特性 |
| 5.1 BF调谐的理论研究 |
| 5.2 单片BF的透射曲线 |
| 5.3 多片BF组合的透射曲线 |
| 第六章 高功率可调谐Cr~(4+)∶YAG激光器设计及实验研究 |
| 6.1 Cr~(4+)∶YAG激光器谐振腔的设计 |
| 6.2 Cr~(4+)∶YAG激光器泵浦源的研究 |
| 6.3 Cr~(4+)∶YAG激光器关键技术的研究 |
| 6.4 高功率可调谐Cr~(4+)∶YAG激光器的实验研究 |
| 参考文献 |
| 发表的学术论文和参加的科研项目 |
| 致谢 |
（10）LD端面泵浦的全固态被动连续锁模激光器实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 综述 |
| 1.1 克尔透镜锁模皮秒激光器 |
| 1.2 加成脉冲锁模皮秒激光器 |
| 1.3 相位自调整锁模 |
| 1.4 半导体可饱和吸收镜锁模 |
| 1.5 二阶非线性锁模技术 |
| 1.6 皮秒脉冲再生放大器发展状况 |
| 1.7 各个公司产品状况 |
| 1.8 课题研究意义及目的 |
| 1.9 本论文的主要内容 |
| 第二章 半导体可饱和吸收镜 |
| 2.1 半导体可饱和吸收镜的诞生 |
| 2.2 半导体可饱和吸收体 |
| 2.3 半导体可饱和吸收镜的宏观特性 |
| 2.4 半导体可饱和吸收镜的结构和类型 |
| 2.5 半导体可饱和吸收镜锁模类型 |
| 2.6 锁模建立时间和抑制自调Q |
| 2.7 半导体可饱和吸收镜的损伤 |
| 第三章 二阶非线性锁模基本原理 |
| 3.1 非线性镜锁模 |
| 3.2 级连二阶非线性锁模（CSMML）原理 |
| 3.3 偏振旋转锁模原理 |
| 3.4 群速度失配的补偿 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 被动连续锁模阈值的减小及锁模稳定性的提升 |
| 4.1 双光子，自由载流子吸收减小锁模阈值 |
| 4.2 产生二次谐波减小锁模阈值 |
| 4.3 产生三次谐波减小非线性镜锁模阈值 |
| 4.4 SESAM，QPS 双被动锁模 |
| 第五章 双路输出SESAM 连续锁模激光器 |
| 5.1 双路输出Nd:YVO_4 激光器 |
| 5.2 双路输出Nd:GdVO_4 激光器 |
| 5.3 SESAM 实现的Nd:YLF 被动锁模激光器 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 单路输出SESAM 连续锁模激光器 |
| 6.1 单路输出SESAM 激光器方案一 |
| 6.2 单路输出SESAM 激光器方案二 |
| 6.3 采用SHG 减小SESAM 锁模阈值的单路输出激光器 |
| 6.4 采用QPS 减小SESAM 锁模阈值的单路输出激光器 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 单路输出透过率可调SESAM 锁模激光器 |
| 7.1 Nd:YVO_4 单路输出透过率可调锁模激光器 |
| 7.2 Nd:YAG 单路输出透过率可调锁模激光器 |
| 7.3 本章小结 |
| 第八章 双向运转环行腔锁模激光器实验研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 实验装置 |
| 8.3 实验结果 |
| 8.4 实验结果分析 |
| 8.5 本章小结 |
| 第九章 频率翻倍SESAM 锁模激光器实验研究 |
| 9.1 引言 |
| 9.2 实验装置 |
| 9.3 实验结果 |
| 9.4 理论分析 |
| 9.5 本章小结 |
| 第十章 二阶非线性锁模技术实验研究 |
| 10.1 非线性镜锁模激光器方案一 |
| 10.2 非线性镜锁模激光器方案二 |
| 10.3 本章小结 |
| 第十一章 端面泵浦1123nm 及561nm 黄光激光器实验研究 |
| 11.1 引言 |
| 11.2 Nd:YAG 晶体材料的发射谱线 |
| 11.3 连续1123nm 激光器实验研究 |
| 11.4 腔内倍频连续561nm 黄光激光器 |
| 11.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
四、半导体可饱和吸收镜自启动的Kerr锁模Cr~(4+)∶YAG激光器（论文参考文献）
- [1]全固态拉曼锁模激光器的研究[D]. 王靖博. 天津大学, 2020(02)
- [2]掺铥光纤激光器泵浦的中红外Cr:ZnSe锁模激光器[D]. 卜祥宝. 北京工业大学, 2018(04)
- [3]掺钕多段键合晶体的热效应和激光特性研究[D]. 王晓梅. 山东大学, 2018(11)
- [4]透射式SESAM实现Nd∶YAG连续波锁模皮秒脉冲激光[J]. 张海鹍,徐金龙,黄海涛,杨克建,张百涛,刘善德,何京良. 中国激光, 2010(09)
- [5]LD光纤耦合及其泵浦的被动调Q锁模激光特性研究[D]. 葛海波. 山东大学, 2010(08)
- [6]半导体可饱和吸收反射镜的设计与特性研究[D]. 张靓. 长春理工大学, 2010(12)
- [7]LD泵浦调Q锁模激光理论及实验的研究[D]. 李明. 山东大学, 2009(04)
- [8]SESAM实现1.06μm激光器的被动锁模及皮秒脉冲的单次测量[D]. 李立卫. 华侨大学, 2008(04)
- [9]高功率全固态Cr～（4+）：YAG可调谐激光器的研究[D]. 孙启兵. 郑州大学, 2007(04)
- [10]LD端面泵浦的全固态被动连续锁模激光器实验研究[D]. 蔡志强. 天津大学, 2007(04)