《半导体二极管泵浦固体激光器》

引言1

第一章 泵浦固体激光器的激光二极管8

1．1 GaAs/GaAlAs量子阱9

1．2 应变层InGaAs/GaAIAs量子阱激光器11

1．2．1 可靠性14

1．2．2 高功率运行15

1．2．3 高温运行16

1．3 应变层AlInGaAs/AlGaAs激光二极管16

1．4 含磷合金在GaAs衬底上生长的激光二极管19

1．4．1 GalnAs(P)/GaInP激光二极管19

1．4．2 (Al)GaInP/AIGaInP激光二极管20

1．5．1 实际应用对激光二极管列阵的要求21

1．5 泵浦用大功率激光二极管列阵21

1．5．2 激光二极管列阵的发展水平22

1．5．3 激光二极管列阵的封装结构28

1．6 模块式微沟道冷却热沉37

1．6．1 微沟道冷却热沉的功能37

1．6．2 MCC的设计与制造38

1．6．3 热过程的理论分析41

第二章 新的固体增益材料44

2．1 钕(Nd)掺杂的增益材料44

2．1．1 实验描述45

2．1．2 实验结果47

2．1．3 数据分析51

2．1．4 材料Nd：YAlO3(Nd:YALO)56

2．2．1 Tm，Ho：YAG57

2．2 掺Tm，Ho，Er，Yb的YAG增益介质57

2．2．2 Cr，Tm，Ho：YAG62

2．2．3 Cr，Er：YAG和Yb，Er：YAG63

2．2．4 Yb：YAG65

2．3 Tm，Ho，Er，Yb掺杂的其它材料67

2．3．1 Cr，Tm：YSGG67

2．3．2 Cr，Er: YSGG67

2．3．3 Cr，Tm，Ho：YSGG68

2．3．4 Er：YLF69

2．3．5 Er: BaY2F871

2．3．6 Yb，Er: 玻璃73

2．3．7 Er：Y2SiO2和Er，Yb,Y2SiO273

2．4．1 Ti：蓝宝石(Ti：Sapphire)77

2．4 过渡金属的增益材料77

2．4．2 Cr：LiSrAIF678

第三章 泵浦模型与泵浦几何80

3．1 速率方程81

3．2 激光光子数的瞬态增长和阈值功率84

3．3 斜效率公式89

3．3．1 近阈值输出的斜效率公式90

3．3．2 强泵浦输出的斜效率公式91

3．4 端面泵浦的模型计算92

3．5 厄米-高斯光束的交叠积分95

3．6 端面泵浦的实验装置96

3．6．1 成像光学系统聚光的端面泵浦98

3．6．2 利用柱面透镜的端面泵浦系统100

3．6．3 椭圆模腔的端面泵浦102

3．6．4 用微棱镜线阵对光束实行几何变换104

3．6．5 自聚焦微透镜聚光的端面泵浦107

3．6．6 多光束端面泵浦112

3．6．7 光纤束端面泵浦117

3．7 侧面泵浦几何的计算122

3．7．1 圆柱体的侧面泵浦123

3．7．2 板条侧面泵浦的直线谐振腔123

3．7．3 侧面泵浦锯齿腔125

3．8 侧面泵浦的实验装置128

3．8．1 侧面泵浦直线腔128

3．8．2 侧面泵浦的锯齿腔136

3．9 紧缩折叠腔泵浦的实验装置和模型141

3．8．3 特殊的横向泵浦141

3．10 变反射率输出镜(VRM)及其谐振腔148

3．11 端面泵浦中的热透镜模型150

第四章 激光二极管泵浦下的倍频、调Q和锁模158

4．1 激光二极管泵浦的腔内倍频158

4．2 二极管泵浦的外腔谐振倍频172

4．3 新的倍频材料和自倍频材料176

4．3．1 高掺MgO：LiNbO3的性质176

4．3．2 自倍频晶体179

4．4 二极管泵浦下的调Q183

4．4．1 用3W激光二极管泵浦的1 mJ Tm：YAG激光器~[53]184

4．4．2 高光强和高重覆频率的激光二极管泵浦Nd：YLF调Q激光器186

4．4．3 二极管泵浦的高重覆频率Tm，Ho：YLF调Q激光器187

4．4．4 每脉冲1焦耳的二极管泵浦激光器~[53]189

4．4．5 二极管侧面泵浦调Q Nd：YLF激光器191

4．4．6 紧缩折叠腔二极管泵浦Nd：YLF调Q激光器~[5]192

4．4．7 二极管泵浦下的Q开关与腔内倍频合作运行193

4．5 激光二极管泵浦下的锁模196

4．5．1 二极管泵浦下的声光锁模技术197

4．5．2 二极管泵浦下的声光锁模倍频技术199

4．5．3 克尔透镜(kerr lens)锁模203

4．5．4 二极管泵浦下附加脉冲锁模技术210

4．5．5 共振被动锁模技术213

4．5．6 激光二极管泵浦的瞬态锁模214

第五章 激光二极管泵浦单频和可调谐固体激光器217

5．1 单纵模激光器218

5．1．1 二极管泵浦单频环形Nd：YAG激光器218

5．1．2 二极管泵浦扭转模腔Nd：YAG单频激光器~[9]219

5．1．3 二极管泵浦Nd：YVO4薄片腔激光器220

5．1．4 LD泵浦，标准具选模的单频Nd：玻璃激光器~[11]221

5．2 激光二极管泵浦可调谐激光器223

5．2．1 宽带可调全固态Ti：蓝宝石激光器224

5．2．2 环形腔连续全固态Ti：A12O3激光器225

5．2．3 自启动锁模环形腔Ti：蓝宝石激光器226

参考文献228

引言228

第一章232

第二章239

第三章244

第四章248

第五章254