新型掺Yb激光晶体光谱特性及其锁模激光器研究

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激光二极管泵浦的固体激光器一直是飞秒脉冲激光研究领域内的非常重要的一个环节。由于此类激光器具有结构紧凑、成本较低、光束质量好、效率高等特点而被广泛应用在多个领域。基于掺杂镱离子增益介质的固体激光器一直是国内外研究的热点，目前为止，已有数十种掺杂镱离子的晶体实现了连续或脉冲形式激光运转。我国在激光增益介质的研究上一直处于领先地位，本文基于两种国产新型掺镱离子晶体包括共掺型Yb, Y:CaF2晶体和Yb:CaF2-SrF2混晶，系统的研究了它们的激光特性，并且第一次实现了共掺型Yb, Y:CaF2晶体的连续锁模运转。
　　本论文的主要工作概况如下：
　　1.介绍了激光二极管泵浦的固体激光器的发展历程，简要介绍了几种激光增益介质的优缺点；概述了固体激光器中实现锁模运转的几种基本方法，重点介绍了半导体可饱和吸收镜锁模机制；简要介绍了三种固体锁模激光器常用色散补偿元件。
　　2.基于共掺型Yb, Y:CaF2晶体和Yb:CaF2-SrF2混晶，利用激光二极管作为泵浦源，实现了它们在平凹腔和折叠腔两种腔型下的连续激光输出运转，其中共掺型Yb, Y:CaF2晶体是首次实现连续激光光输出。研究了这两种晶体的吸收光谱、荧光光谱、泵浦光吸收率、激光输出阈值、斜效率和激光光谱等特性。
　　3.首次利用激光二极管泵浦Yb, Y:CaF2晶体，获得飞秒级锁模脉冲输出。结合半导体可饱和吸收镜锁模机制，实验研究了棱镜对间距的改变对锁模脉冲宽度的影响，并在棱镜对间距为190mm时得到了最窄输出脉冲宽度为330fs，此时输出功率224mW，中心波长1049nm，脉冲重复频率82MHz。

著录项

作者
徐文斌;
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作者单位

天津大学;

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授予单位天津大学;
学科光学工程
授予学位硕士
导师姓名柴路;
年度 2013
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类固体激光器;材料和工作物质;
关键词
固体锁模激光器; 光谱特性; 色散补偿; 掺镱离子晶体;

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