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中文摘要-国立中山大学
中文摘要
本研究之目的在開發出具有高功率、短波長 、體積小等優點,可
應用在微機械加工、雷射雷達、水下探測、生化科技等方面的固態藍
光雷射。藉由成本低、體積小且使用簡單的被動式 Q 開關技術,以
有效提高雷射的峰值功率,並整合能以非線性頻率轉換產生藍光雷射
且符合經濟效益的腔內倍頻技術,我們研發出峰值功率高達 83 W ,
波長 473 nm 的小型全固態高功率藍光雷射。
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對於 Nd:YAG 的 F3/2 I9/2 準三能階雷射輸出,受限於重複吸收
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損耗,使得光對光轉換效率較其 F3/2 I 11/2 的四能階雷射為低,且
重複吸收損耗會隨著增益介質溫度變化而改變 ,故對一個準三能階雷
射系統的性能及穩定性影響甚鉅 ,因此,除了對 KNbO 、BBO 及 LBO
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等三種非線性晶體在腔內倍頻產生高功率藍光雷射做有系統的研究
外,並以數值分析的方式探討重複吸收損耗對準三能階被動 Q 開關
雷射系統的影響。如今,實驗結果已達峰值功率 83 W ,脈衝寬度僅
10.6 ns 的脈衝式藍光雷射。就目前得到的文獻資料顯示,這是第一個
同時整合被動式 Q 開關及腔內倍頻技術的小型全固態高功率脈衝式
藍光雷射。
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Abstract
The purpose of this study is to develop a solid-state blue laser which
has advantages of high power, short wavelength, and compact. It can be
applied in micromaching, LIDAR, underwater ranging, biochemical
techniques, and so forth . We increased the peak power of the laser
effectively by a low-cost, small, and easy-use passive Q-switching
technique. In addition, intracavity frequency-doubling is an economic
way to achieve non-linear frequency conversion for blue generation. By
integrating of these two techniques, we develop a compact all solid-state
high-power blue laser with 83 W peak power at 473 nm.
Restricted to reabsorption loss, the optical to optical conversion
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efficiency of F3/2 → I9/2 quasi-three-level laser is lower than F3/2 → I 11/2
four-level laser for Nd:YAG crystal. The reabsorption loss will change
with th
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