Tm,Ho:GdVO4晶体受激拉曼激光输出特性研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tp20201892
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固体激光器具有结构紧凑、转化效率高,光束质量好等优点,近红外2.5μm固体激光器在光电对抗、大气传感等方面有广泛的应用潜力。目前对2.5μm激光的报道很少,基于Tm-Ho晶体的受激拉曼散射效应(SRS)的固体激光器是获得2.5μm激光输出重要途径,值得深入研究。本文选用Tm,Ho:GdVO4脉冲激光器为泵浦源,BaWO4晶体为拉曼增益介质,研究固体拉曼激光器。其中BaWO4晶体可以产生924cm-1受激拉曼散射频移。首先以激光二极管泵浦液氮制冷的Tm,Ho:GdVO4晶体产生2.05μm连续激光,研究其输出特性。然后,在得到高效率连续激光输出后,采用主动调Q方式得到重复频率可调,输出脉冲能量较高的脉冲激光。通过改变谐振腔结构、谐振腔长度、输出镜透过率等参量对脉冲激光进行优化,得到优质的脉冲激光开展SRS实验。最后,由于拉曼晶体的阈值较高,因此选用能量密度大,转换效率高的内腔式耦合腔进行受激拉曼散射实验,获得2.5μm拉曼激光输出。通过改变谐振腔结构、腔长等参量对平均输出功率、单脉冲能量、脉冲宽度进行测量,研究拉曼激光的输出特性。首次通过受激拉曼散射实现输出波长为2.5μm的固体拉曼激光器。在4kHz重复频率处得到了最高730mW的2.5μm拉曼激光平均输出功率,最高单脉冲能量312μJ,峰值功率78kW,最高的光-光转化效率为6.6%,最大斜效率为22.5%。
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