蓝光LD泵浦Pr:YLF橙光激光器及其应用

【摘要】三价镨离子(Pr3+)在可见光波段存在着众多的跃迁发射,可见光激光在人们的生活中扮演着十分重要的角色,例如可以用于显示、医疗等领域。因此对于Pr3+,的研究显得格外的重要。氟化钇锂(LiYF4或YLF)是一种具有较低声子能量的晶体,可以降低无辐射跃迁所带来的损耗,因此可作为研究的理想对象。在Pr3+的吸收谱中,存在着对橙光附近的吸收,因此在该波段的激射存在着重吸收现象。然而在众多的研究文章中,学者对于重吸收只是提及,并没有从理论上系统的分析。因此对于Pr:YLF的重吸收问题的研究显得尤为重要。本文首先简述了Pr:YLF的研究进展以及获得橙光的方法。接着对Pr:YLF的吸收、发射谱进行了测量与计算。从速率方程的角度出发,对重吸收进行了研究,并理论上阐明了604.2nm的激射难以在室温下实现的原因。这也是本文的主要创新点之一。在模拟之后,本文在实验中使用玻璃薄片作为调谐工具,根据多波长干涉原理,成功获得了最高输出功率为115mW的604.2nm的连续光的输出,也是国际上迄今为止报道的最高输出功率。同时,对使用玻璃薄片调谐获得604.2nm的原理进行了分析。加入橙光激光会让基于RBG的色域面积变得更大。本文最后对可见光的应用进行了研究,设计了基于Pr:YLF的激光显示的方案,先使用半导体激光器作为光源进行白光激光模组的制作,并测试效果。再下一阶段再进行Pr:YLF激光器的小型化。在本文中,成功的制作出了白光激光模组,并将光束通过光学器件的变换,导入了LCD背光板,为激光LCM显示器件提供了技术支撑。
【作者】闫宇；
【导师】蔡志平；
【作者基本信息】厦门大学，光学工程，2014，硕士
【关键词】激光二极管泵浦；Pr:YLF晶体；重吸收；橙光激射；

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