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摘要：超短脉冲激光器在工业、医疗、通信和科研等领域的广泛应用，超短脉冲激光技术迅速发展。LD泵浦的全固态激光器具有结构简单、效率高、稳定性好等优点激光器研究的热点。掺镱晶体是超快激光器的组成。掺镱硅酸钪（Yb:Sc_2SiO_5，简称Yb:SSO）晶体属于稀土正硅酸盐系，具有较高的热导率和较宽的发射截面，是实现LD泵浦超快激光器理想的激光晶体。本论文主要对Yb:SSO晶体的激光特性研究。论文主要内容为：1、阐述了掺镱激光晶体的特点，与传统激活离子比较，发现掺镱晶体具有研究超短脉宽激光技术的诸多优点，介绍了上海硅酸盐研究所制备的Yb:SSO晶体。概述了三种饱和吸收体SESAM，碳纳米管、石墨烯的特点，并比较了在锁模激光各自的优劣特性。2、用SESAM作饱和吸收体对Yb:SSO晶体的被动锁模超短脉宽激光特性了研究。实验中激光的最大平均输出功率为543mW，当泵浦功率为17W时，锁模脉冲宽度为4.2ps，对应的中心波长和光谱半高宽分别为1040nm和1.3nm。3、用反射式单壁碳纳米管饱和吸收体（Single-Walled Carbon Nanotube SaturableAbsorber，简称RSWCNT-SA）作饱和吸收体对Yb:SSO晶体的被动锁模超短脉宽激光运转特性了研究。介绍了RSWCNT的制备及其特性。实验，的最大平均输出功率为349 mW，当泵浦功率为17 W时，锁模脉冲宽度为1.8 ps，中心波长为1062.6nm，对应的锁模光谱的半高宽为1.4 nm。4、用新型双壁碳纳米管作饱和吸收体（Double-Walled Carbon Nanotube SaturableAbsorber，简称DWCNT-SA）被动锁模激光运转特性了实验研究。介绍了DWCNT-SA的制备及其特性。实验，的最大平均输出功率为818 mW，当泵浦功率17 W时，锁模脉冲宽度为15 ps，中心波长为1062.6 nm，对应的光谱的半高宽为1.6 nm。谐振腔内加入色散棱镜对来消色散，以此压缩脉宽，取得了成功，了脉冲宽度为1.6ps的锁模脉冲。5、用新型氧化石墨烯饱和吸收体（Grephene oxide Saturable Absorber，简称Grepheneoxide -SA）作为饱和吸收体对它的被动锁模激光运转特性了实验研究。介绍了Grephene oxide的制备及其特性，分别用透射式氧化石墨烯和反射式氧化石墨烯作为饱和吸收体，对Yb:SSO晶体的被动锁模激光运转特性了实验研究，用透射式氧化石墨烯，了最大输出功率2.05 W，中心波长为1062.6 nm，对应的光谱半高宽为1.4nm。用反射式石墨烯，的最大平均输出功率为355 mW，锁模脉冲宽度为1.7 ps，中心波长为1062.6 nm，对应的锁模光谱的半高宽为1.4 nm。关键词：全固态激光器论文被动锁模论文SESAM论文SWCNT-SA论文DWCNT-SA论文Grephene论文oxide论文Yb论文SSO论文
中文摘要5-7
Abstract7-9
章 导论9-21
§1.1 新型增益介质---掺镱硅酸钪晶体9-13
§1.1.1 掺镱晶体的特性9-11
§1.1.2 掺镱硅酸盐类晶体--- Yb~(3+):Sc_2SiO_511-13
§1.2 新型饱和吸收体----碳纳米管和石墨烯13-18
§1.2.1 碳纳米管饱和吸收体13-16
§1.2.2 石墨烯饱和吸收体16-18
§1.3 的主要内容18-21
章 半导体饱和吸收镜被动锁模激光特性21-27
§2.1 半导体饱和吸收镜的结构特性及锁模机理21-22
§2.2 基于 SESAM 被动锁模 Yb:SSO 超短脉冲激光特性22-27
章 单壁碳纳米管被动锁模激光特性27-33
§3.1 反射式单壁碳纳米管的制备及特性27-28
§3.2 基于 RSWCNT-SA 被动锁模 Yb:SSO 超短脉冲激光特性28-33
章 双壁碳纳米管被动锁模激光特性33-43
§4.1 双壁碳纳米管的制备33-35
§4.2 基于 DWCNT-SA 被动锁模 Yb:SSO 超短脉冲激光特性35-43
第五章 氧化石墨烯被动锁模激光特性43-53
§5.1 氧化石墨烯的制备及其特性43-44
§5.2 基于透射式氧化石墨烯的被动锁模 Yb:SSO 超短脉冲激光特性44-48
§5.3 基于反射式氧化石墨烯的被动锁模 Yb:SSO 超短脉冲激光特性48-53
全文总结53-55