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    摘  要：多波长运行的激光器可以通过差频生成相干太赫兹辐射，是目前研究的一个重要方向。由于Nd:GdLuAG晶体在1.3微米处四个发射峰的横截面之间差异较小，所以可以使用Nd:GdLuAG晶体来实现同时发射四个波长的激光。实验所做的激光器无需特殊的谐振腔设计，激光器的最大输出功率为4.28瓦，其对应的转换效率是45.6％。另一方面因为较长的荧光寿命，Nd:GdLuAG晶体具有更大的能量存储容量，从而能够产生更大能量的脉冲以及峰值功率更高的激光。在调Q状态下，激光器在双波长模式下运行，单脉冲能量保持在约80微焦。通过计算反转粒子数密度，我们分别研究讨论了在连续和调Q状态下多波长激光发射的特性 。34892
    毕业论文关键词：Nd:GdLuAG 晶体  四波长激光  调Q激光
    Efficient multi-wavelength lasers of Nd:GdLuAG crystal
    Abstract： The  multi-wavelength lasers can be used to generate the coherent terahertz radiation by difference frequency generation, which is an important direction of current research. Owing to the small difference between the cross-sections of the four emission peaks around 1.3 μm, an efficient four-wavelength synchronously launched laser is demonstrated using a Nd:GdLuAG crystal. The laser has no special resonator design. The maximum output power is 4.28 W, which corresponds to a conversion efficiency of 45.6%. On the other hand, combined with the relative longer fluorescence lifetime, Nd:GdLuAG has a large energy storage capacity and is capable of producing large pulse energy and high-peak power lasers. For the Q-switching, the laser operated in dual-wavelength mode, and the single pulse energy is maintained at 80 μJ. By calculating the population inversion density, multi-wavelength emission characteristics in both continuous wave and Q-switching lasers are discussed.
    Keywords: Nd:GdLuAG crystal      four-wavelength laser     Q-switching laser
    目录
    摘  要    I
    Abstract    II
    第一章 绪论    1
    1.1 激光器的分类及应用    1
    1.2 常见激光材料的介绍    3
    第二章 Nd:GdLuAG晶体的发射特性    6
    2.1 Nd:GdLuAG晶体的荧光光谱    6
    2.2 1.3微米处受激发射截面的计算    6
    第三章 Nd:GdLuAG晶体激光特性的研究    8
    3.1 实验装置    8
    3.2多波长连续激光运转    9
    3.2.1 多波长连续激光的功率特性    9
    3.2.2 多波长连续激光的激光光谱    10
    3.3 双波长调Q脉冲激光运转    11
    3.3.1 双波长调Q脉冲激光的输出特性    11
    3.3.2 双波长调Q脉冲激光的理论分析    12
    第四章 总结    15
    致谢    16
    参考文献    17
    第一章 绪论
    自从1960年，美国工程师梅曼发明了世界上第一台激光器（红宝石激光器）以来，由于激光具有高亮度、高相干性、良好的单色性等优点，在社会生活的各个方面都可以看到激光的身影，这也体现了激光技术迅猛发展。工业中，人们常用激光来加工金属元件和精密测量。军事上，激光的应用也非常广泛，可以应用激光来通讯侦察，甚至可以充当武器。在医疗方面，激光可以用来治疗近视，激光美容，激光手术等。日常生活中，电脑的光驱、激光打印等等都是激光技术的应用。
    1.1 激光器的分类及应用
    由于工作物质状态的不同，激光器可以分为：半导体激光器、固体激光器、气体激光器和液体燃料激光器。不同激光器可有优缺点，熟悉各种激光器的特点，有助于人们按照需要选取合适的激光器。燃料激光器的优缺点十分明显，燃料激光器具有输出波长可以连续和人工调制，而且成本低，输出功率高等优点，然而燃料激光器的缺点很大程度地限制了燃料激光器的应用，由于大部分燃料都是有毒的，而且不稳定，这就需要定期更换燃料，十分不便。气体激光器不存在热损耗和热应力，使得气体激光器功率可以达到十几万瓦的激光输出，但是气体激光器的体积较大而且使用和文护较为复杂。固体激光器的工作物质由基质材料和掺杂离子组成，常用的基质材料有晶体和玻璃，掺杂离子有过渡金属离子或者稀土离子。固体激光器具有体积小、使用方便、输出功率大、稳定性好等优点，激光二极管具有量子效率高、寿命长、可靠性好等优点。用激光二极管泵浦的全固态激光器结合了固体激光器和激光二极管的优点（转换效率高，可靠性高，寿命长，光束质量好，结构紧凑）使得激光二极管泵浦的全固态激光器在许多领域都应用广泛。
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