【摘 要】
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现如今,可见光波段的双脉冲激光被普遍运用在激光临床医学治疗、激光整形美容、生产精密部件等多个领域方向。本论文将声光调Q技术与Pr3+:YLF激光器特性相结合,开展了双台阶声光调Q技术的639nm双脉冲激光器的研究,所取得的理论和实验方面的研究成果主要体现在以下几点:1.以Pr3+:YLF激光器四能级速率微分方程为基础,建立连续激光器输出理论模型,对激光器输出镜的透过率进行了优化以及对阈值功率、吸收
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现如今,可见光波段的双脉冲激光被普遍运用在激光临床医学治疗、激光整形美容、生产精密部件等多个领域方向。本论文将声光调Q技术与Pr3+:YLF激光器特性相结合,开展了双台阶声光调Q技术的639nm双脉冲激光器的研究,所取得的理论和实验方面的研究成果主要体现在以下几点:1.以Pr3+:YLF激光器四能级速率微分方程为基础,建立连续激光器输出理论模型,对激光器输出镜的透过率进行了优化以及对阈值功率、吸收功率等输出特性进行仿真,运用ABCD矩阵从理论上分析激光器腔内激光传播规律以及模拟了腔内束腰大小及位置。2.将Pr3+:YLF激光器四能级速率方程和双台阶调Q理论相结合,在速率方程中引入阶跃损耗函数,建立了可见光激光器输出双脉冲激光理论模型,并以龙格库塔法对双脉冲激光器速率方程仿真,得出了在输出双脉冲激光时腔内反转粒子数和光子数的变化规律,为后续实验的开展提供理论基础。3.综合上述理论模拟结果开展了可见光双脉冲激光器实验研究:首先,进行Pr3+:YLF激光器的连续实验,在最大注入泵浦功率为7.2 W的条件下,实现平均输出功率为829 m W的639 nm红光稳定输出,为后续脉冲实验打好基础。其次,在激光腔内放入声光调Q介质,开展Pr3+:YLF激光器的脉冲实验,在最大注入泵浦功率为7.2 W的条件下,获得重复频率10 k Hz、脉冲宽度83.60 ns的单脉冲输出,平均输出功率109 m W,脉冲能量6.91μJ。最后,进行Pr3+:YLF激光器的双脉冲实验,设置信号发生装置的第一个台阶持续时间为40μs,第二个台阶持续时间为20μs,在高重频10 k Hz下,获得一组时间间隔为20μs、等幅值双脉冲序列,第一个脉冲和第二个脉冲脉冲宽度分别为108 ns和152.9 ns,双脉冲平均输出功率为144 m W,脉冲能量为7.1μJ。通过对信号发生装置台阶时间设置和高低电压幅值进行微调,获得了时间间隔为30μs和15μs、等幅值双脉冲输出。
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