内腔光学参量振荡论文-薛冬林,武智晖,万勇,丛俊凯,何衡湘

内腔光学参量振荡论文-薛冬林,武智晖,万勇,丛俊凯,何衡湘

导读:本文包含了内腔光学参量振荡论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光学参量振荡,非临界相位匹配,钛氧磷酸钾,人眼安全

内腔光学参量振荡论文文献综述

薛冬林,武智晖,万勇,丛俊凯,何衡湘[1](2017)在《双波长钛氧磷酸钾内腔光学参量振荡激光器》一文中研究指出为实现1.06μm波长激光向人眼安全1.57μm激光的能量转移,同时在输出光束中保留原1.06μm波长的泵浦光,以得到双波长激光的混合输出。本文从光参量振荡器(OPO)的基本原理出发,对磷酸氧钛钾(KTP)晶体的光学参量振荡(OPO)获得重频双波长激光输出的过程进行了理论分析和实验研究。采用内腔OPO(IOPO),工作在重频20 Hz下,获得了1.57μm和1.06μm双波长激光混合输出能量大于38 m J,其中1.57μm波长信号光20 m J,脉宽5 ns;1.06μm泵浦光18 m J,脉宽6 ns,并且波形未出现外腔OPO所观察到的中央凹陷,实验结果与理论分析相吻合。(本文来源于《激光与红外》期刊2017年10期)

王与烨[2](2008)在《全固态内腔光学参量振荡及内腔倍频技术的研究》一文中研究指出内腔光学参量振荡(IOPO)及内腔倍频技术是非线性光学频率变换领域中的两个重要组成部分,其可以有效利用腔内较高的功率密度,获得高功率、高能量的激光输出,并且具有转换效率高、阈值低的特点。其中,内腔光学参量振荡技术是获得人眼安全波段1.5xμm激光光源的重要手段之一,该波段的激光在光通讯、激光测距、激光雷达与遥感、大气探测、激光医疗等领域有着广泛的应用前景。在此基础上,由于THz波的特点,基于内腔THz参量振荡技术产生THz波辐射已成为当前的一个研究热点。目前,高功率绿光激光器因其在激光材料加工、激光彩色显示、激光医疗以及激光同位素分离等领域的重要应用而成为研究的热点。内腔倍频技术是实现高功率绿光激光器输出的最常用的方法。本文的主要内容和创新点可归纳如下:1.从准连续泵浦被动调Q激光器的速率方程出发,首次推导了准连续被动调Q激光器运转的阈值泵浦速率的计算公式,给出了在一个泵浦周期内产生一个或多个脉冲的阈值泵浦速率及功率范围的表达式,分析了泵浦脉冲宽度、泵浦速率及输出镜反射率对输出脉冲能量和脉冲宽度的影响。并且对被动调Q激光器进行理论上的优化设计;2.从理论上研究了主动调Q IOPO和被动调Q IOPO在单谐振和双谐振时的动力学方程,并进行了数值模拟。分析了激光输出镜反射率、泵浦强度及被动调Q可饱和吸收体透过率对输出脉冲的影响。首次推导了单谐振内腔光学参量振荡的阈值公式。理论分析结果为内腔光学参量振荡的实验研究提供了深入和全面的理论基础;3.基于内腔光学参量振荡技术,采用不同的调Q方式对1.57μm人眼安全激光器进行了实验研究。当采用LD侧面泵浦Nd:YAG晶体,声光调Q,KTP晶体作为参量振荡晶体,获得了重复频率3.5kHz、平均功率1.2W、脉冲宽度4.9ns的1.57μm激光输出,这是首次采用全固态LD侧面泵浦方式实现1.57μm激光输出的实验研究。当采用电光调Q方式,获得了重复频率10Hz、单脉冲能量31.5mJ、脉冲宽度3.48ns的1.57μm激光输出。当采用准连续LD侧面泵浦Nd:YAG晶体,Cr4+:YAG晶体被动调Q,获得了重复频率40Hz、最大单脉冲能量2.3mJ、脉冲宽度2.6ns的1.57μm激光输出。后两者在同类文献报道中均为最高能量输出,达到国际领先水平;4.总结和分析了MgO:LiNbO_3晶体在红外、近红外以及THz波段的色散和吸收特性,理论计算了基于MgO:LiNbO_3晶体非共线相位匹配技术实现THz波参量振荡输出的波长调谐曲线。根据TPO的原理,首次推导了双波长THz波产生的相关理论。实验中,采用电光调Q Nd:YAG激光器内腔泵浦TPO装置,通过角度调谐得到了1069.4-1073.4nm的相干窄带、连续可调的Stokes光输出,理论计算对应输出THz的频率范围为1.4-2.5THz。5.对高功率绿光激光器进行理论和实验研究。在理论上计算了内腔倍频绿光激光器中激光晶体和倍频晶体中的温度分布,其中,激光晶体分别采用单晶Nd:YAG棒和复合Nd:YAG陶瓷棒。理论计算了有热致双折射时谐振腔的稳区分布。采用CEO公司生产的1600W半导体侧泵模块,基于新型的复合Nd:YAG陶瓷多晶棒,进行了准连续绿光激光器的实验研究。当采用单声光调Q时,实现了重复频率10.6kHz,最大平均功率为104W的绿光输出。在100W时,功率不稳定性为0.1%,这是利用陶瓷Nd:YAG晶体实现的绿光输出最高功率;当采用正交的双声光Q开关调Q,高抗灰迹的KTP晶体倍频,实现了重复频率25kHz,最大平均功率153W的绿光输出,光光转换效率为14.27%。当输出功率为130W时,功率不稳定性为0.6%。该输出功率达到国际先进水平。6.对单频绿光激光器进行理论和实验研究。采用KTP晶体与布氏板组成的双折射滤光片进行单频选择;利用琼斯矩阵分析了不同KTP晶体长度和Nd:YVO_4晶体长度对选频能力的影响,并且分析了温度对频率漂移的影响。实验中采用简单的驻波腔,单KTP/单布氏板结构,在8W的泵浦功率下获得了0.37W的单频绿光输出。(本文来源于《天津大学》期刊2008-12-01)

朱雪玉[3](2007)在《准相位匹配中红外光学参量振荡及内腔光学参量产生研究》一文中研究指出包括光学参量振荡(OPO)和光学参量产生(OPG)的光学参量转换方法在实现可调谐激光光源方面发挥着重要的作用;而同时,准相位匹配(QPM)技术可利用晶体较大的非线性系数提高了转换效率,并避免了走离效应,可利用晶体的全通光范围,成为非线性光学的研究热点。结合准相位匹配技术实现光学参量转换,在红外对抗、光通信系统、遥感和光谱学等研究领域都有十分广泛的应用价值。本文的研究工作集中在目前具有重要研究意义的中红外准相位匹配光学参量振荡器以及研究较少的准相位匹配内腔光学参量产生器上,主要内容和创新点可以归纳如下:1、概括了中红外波段激光的产生方法,比较了可用于产生中红外波段激光的典型的非线性晶体特性,详细论述了中红外准相位匹配光学参量振荡在提高输出功率、降低阈值等方面的发展状况。2、对准相位匹配光学参量振荡进行了理论研究,并对温度调谐理论进行了分析。从叁波互作用耦合方程出发,研究了光学参量振荡如何降低阈值,实现波长调谐。3、利用高重复频率全固态Nd:YVO4激光器端面泵浦单周期掺MgO的周期极化铌酸锂(PPMgLN)晶体,实现了中红外准相位匹配光学参量振荡,获得3330.6~3624.1nm波段的波长调谐,当平均泵浦功率4.3W时得到了平均功率为563mW的中红外激光输出。4、对准相位匹配内腔光学参量产生进行了理论分析和腔型优化,并进行了准相位匹配内腔光学参量产生实验,腔型采用四镜环形腔设计,非线性晶体周期极化铌酸锂(PPLN)放置于腔内,由二极管端面泵浦的Nd:YVO4激光器泵浦PPLN晶体,通过温度调谐实现了1497~1517 nm信号光调谐输出,信号光最大输出功率为440mW。(本文来源于《天津大学》期刊2007-01-01)

张天才,谢常德,彭堃墀[4](1996)在《环形腔光学参量振荡中内腔场密度及经典增益》一文中研究指出在考虑腔失谐及同时存在泵浦场和信号场的情况下,讨论了环形腔非简并光学参量过程中内腔信号场和泵浦场的强度随外腔泵浦场的变化情况,并分别计算了扫描泵浦场和信号场时,该系统的经典增益,得到增益在阈值处最大。(本文来源于《量子光学学报》期刊1996年02期)

内腔光学参量振荡论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

内腔光学参量振荡(IOPO)及内腔倍频技术是非线性光学频率变换领域中的两个重要组成部分,其可以有效利用腔内较高的功率密度,获得高功率、高能量的激光输出,并且具有转换效率高、阈值低的特点。其中,内腔光学参量振荡技术是获得人眼安全波段1.5xμm激光光源的重要手段之一,该波段的激光在光通讯、激光测距、激光雷达与遥感、大气探测、激光医疗等领域有着广泛的应用前景。在此基础上,由于THz波的特点,基于内腔THz参量振荡技术产生THz波辐射已成为当前的一个研究热点。目前,高功率绿光激光器因其在激光材料加工、激光彩色显示、激光医疗以及激光同位素分离等领域的重要应用而成为研究的热点。内腔倍频技术是实现高功率绿光激光器输出的最常用的方法。本文的主要内容和创新点可归纳如下:1.从准连续泵浦被动调Q激光器的速率方程出发,首次推导了准连续被动调Q激光器运转的阈值泵浦速率的计算公式,给出了在一个泵浦周期内产生一个或多个脉冲的阈值泵浦速率及功率范围的表达式,分析了泵浦脉冲宽度、泵浦速率及输出镜反射率对输出脉冲能量和脉冲宽度的影响。并且对被动调Q激光器进行理论上的优化设计;2.从理论上研究了主动调Q IOPO和被动调Q IOPO在单谐振和双谐振时的动力学方程,并进行了数值模拟。分析了激光输出镜反射率、泵浦强度及被动调Q可饱和吸收体透过率对输出脉冲的影响。首次推导了单谐振内腔光学参量振荡的阈值公式。理论分析结果为内腔光学参量振荡的实验研究提供了深入和全面的理论基础;3.基于内腔光学参量振荡技术,采用不同的调Q方式对1.57μm人眼安全激光器进行了实验研究。当采用LD侧面泵浦Nd:YAG晶体,声光调Q,KTP晶体作为参量振荡晶体,获得了重复频率3.5kHz、平均功率1.2W、脉冲宽度4.9ns的1.57μm激光输出,这是首次采用全固态LD侧面泵浦方式实现1.57μm激光输出的实验研究。当采用电光调Q方式,获得了重复频率10Hz、单脉冲能量31.5mJ、脉冲宽度3.48ns的1.57μm激光输出。当采用准连续LD侧面泵浦Nd:YAG晶体,Cr4+:YAG晶体被动调Q,获得了重复频率40Hz、最大单脉冲能量2.3mJ、脉冲宽度2.6ns的1.57μm激光输出。后两者在同类文献报道中均为最高能量输出,达到国际领先水平;4.总结和分析了MgO:LiNbO_3晶体在红外、近红外以及THz波段的色散和吸收特性,理论计算了基于MgO:LiNbO_3晶体非共线相位匹配技术实现THz波参量振荡输出的波长调谐曲线。根据TPO的原理,首次推导了双波长THz波产生的相关理论。实验中,采用电光调Q Nd:YAG激光器内腔泵浦TPO装置,通过角度调谐得到了1069.4-1073.4nm的相干窄带、连续可调的Stokes光输出,理论计算对应输出THz的频率范围为1.4-2.5THz。5.对高功率绿光激光器进行理论和实验研究。在理论上计算了内腔倍频绿光激光器中激光晶体和倍频晶体中的温度分布,其中,激光晶体分别采用单晶Nd:YAG棒和复合Nd:YAG陶瓷棒。理论计算了有热致双折射时谐振腔的稳区分布。采用CEO公司生产的1600W半导体侧泵模块,基于新型的复合Nd:YAG陶瓷多晶棒,进行了准连续绿光激光器的实验研究。当采用单声光调Q时,实现了重复频率10.6kHz,最大平均功率为104W的绿光输出。在100W时,功率不稳定性为0.1%,这是利用陶瓷Nd:YAG晶体实现的绿光输出最高功率;当采用正交的双声光Q开关调Q,高抗灰迹的KTP晶体倍频,实现了重复频率25kHz,最大平均功率153W的绿光输出,光光转换效率为14.27%。当输出功率为130W时,功率不稳定性为0.6%。该输出功率达到国际先进水平。6.对单频绿光激光器进行理论和实验研究。采用KTP晶体与布氏板组成的双折射滤光片进行单频选择;利用琼斯矩阵分析了不同KTP晶体长度和Nd:YVO_4晶体长度对选频能力的影响,并且分析了温度对频率漂移的影响。实验中采用简单的驻波腔,单KTP/单布氏板结构,在8W的泵浦功率下获得了0.37W的单频绿光输出。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

内腔光学参量振荡论文参考文献

[1].薛冬林,武智晖,万勇,丛俊凯,何衡湘.双波长钛氧磷酸钾内腔光学参量振荡激光器[J].激光与红外.2017

[2].王与烨.全固态内腔光学参量振荡及内腔倍频技术的研究[D].天津大学.2008

[3].朱雪玉.准相位匹配中红外光学参量振荡及内腔光学参量产生研究[D].天津大学.2007

[4].张天才,谢常德,彭堃墀.环形腔光学参量振荡中内腔场密度及经典增益[J].量子光学学报.1996

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