导读:本文包含了光参量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:固体激光器,中红外激光,内腔式光学参量振荡器,MgO,PPLN
光参量论文文献综述
王宇恒,刘贺言,王泽宇,刘洪志,郑浩[1]（2019）在《4.1μm高功率中红外内腔光参量振荡器》一文中研究指出提出了一种紧凑型、声光调Q、高功率的4.1μm中红外内腔式氧化镁掺杂的周期性极化铌酸锂晶体光参量振荡激光系统.基于内腔单谐振光参量振荡器动力学模型,对内腔光参量振荡器的阈值倍数及下转换效率的影响因素进行分析,提出实验中对光参量振荡阈值调节的办法,优化了大功率情况下光参量振荡的下转换效率.引入共振泵浦与单端键合晶体方式提高了大功率泵浦的热稳定性.基于光场传输理论与谐振腔稳定性理论,并考虑增益介质热效应,数值模拟了大功率泵浦注入时腔内基频光、信号光及闲频光的叁波光场模式匹配,以确保光参量振荡器在高功率下稳定运转.对光参量振荡阈值进行调节,提高了参量光的下转换效率,最终得到4.125μm的中红外高重频脉冲瓦级激光输出,激光重复频率1～100kHz可调,脉冲宽度小于9ns,最高单脉冲能量36.7J,最高峰值功率4.257kW,最高输出功率为1.12 W,其对应的下转换效率为29.7%,最大光光转换效率为4.26%.(本文来源于《光子学报》期刊2019年08期）
张静[2]（2019）在《基于KTiOAsO_4晶体的级联光参量振荡激光研究》一文中研究指出光参量振荡器(OPO)具有调谐范围宽、转换效率高和结构紧凑等优点,成为非线性光学领域的研究热点和重要研究方向。通过光参量振荡器的级联过程,能够进一步拓展激光器的光谱范围,为实现新波段中红外激光输出提供了一种新的技术手段。利用高质量的非线性光学晶体,可以极大地提升级联光参量振荡器的效率。砷酸钛氧钾(KTiOAsO_4,KTA)晶体不仅具有损伤阈值高,非线性系数大、物化性能稳定等特点,而且采用非临界相位匹配时无走离效应,是级联光参量振荡器的理想非线性光学晶体。本文采用KTA晶体作为非线性光学晶体、不同掺钕离子固体激光器作为抽运源,对自级联光参量振荡器的输出特性进行了研究。本文的主要研究工作如下:1.采用1064 nm Nd:YVO_4调Q激光泵浦KTA自级联OPO实现2.59μm激光输出。实验选择发射截面大的Nd:YVO_4晶体作为激光晶体,其有利于提高OPO过程的转换效率。在8.7 W入射抽运功率和60 kHz重复频率下,获得445 mW的2.59μm二阶信号光输出。2.采用1047 nm Nd:YLF调Q激光泵浦KTA自级联OPO实现2.50μm激光输出。Nd:YLF晶体具有独特的负透镜效应,能够有效改善由热效应在腔内引起的模式失配,而且其较长的上能级荧光寿命有利于低重复频率下获得较高的单脉冲能量。在9.7 W入射抽运功率和15 kHz率重复频率下,获得605 mW的2.50μm二阶信号光输出,单脉冲能量可达40μJ。3.采用1080 nm Nd:YAP调Q激光泵浦KTA自级联OPO实现2.67μm激光输出。Nd:YAP晶体具有较好热导性能和机械性能,能够在高泵浦功率下实现有效运转。实验使用Nd:YAP晶体作为激光晶体,在12.4 W入射抽运功率和20 kHz重复频率下,获得330 mW的2.67μm二阶信号光输出。(本文来源于《温州大学》期刊2019-05-01）
胡舒武[3]（2019）在《2.79微米泵浦的硒镓钡光参量振荡技术研究》一文中研究指出中红外3-12μm波段激光在大气探测、生物医疗、科研以及军事等领域有着广泛的应用。在产生3-12μm中红外波段激光的方式中,光学参量振荡器(OPO)具有全固化、窄线宽、结构紧凑、转换效率高、波长可调谐等优点,是制备宽调谐中红外激光器的主要研究的重点以及热点。目前OPO存在两个主要问题:一是缺乏同时具有高透光范围、高损伤阂值、高非线性系数的高质量光学晶体,限制了光参量振荡中红外激光波长调谐范围和脉冲能量输出;二是缺乏高光束质量、高峰值功率的长波泵浦源,现有成熟泵浦源主要是1μm和2μm的近红外激光器,在通过OPO转换为中红外激光尤其是5μm以上波长激光时,近红外泵浦光λ_1由于远离参量激光λ_2而存在着大的量子亏损(η=λ_1/λ_2),降低了光参量振荡中红外激光转换效率、输出能量和光束质量。针对以上问题,本论文以新型红外晶体BaGa_4Se_7(BGSe)为基础,开展了高峰值功率纳秒2.79μm激光器的研制,进行了2.79μm泵浦的高效BGSe-OPO系统研究。论文的具体研究内容如下:1.理论分析了Cr,Er:YSGG,Er:YSGG,Er:YAP等2.79μm激光晶体材料在不同泵浦方式泵浦下能级之间能量传递机制,研究了侧泵2.79μm激光系统中的热退偏效应和热透镜效应,并对热透镜效应和热退偏效应的补偿方式进行了深入研究。在半导体侧泵Er:YSGG电光调Q激光器中,通过设计双腔结构有效地解决热退偏效应所引起的能量下降的问题,并通过端面研磨的方法对晶体的热透镜进行补偿,在20Hz的情况下获得了脉冲能量71mJ、脉宽58ns的2.79μ激光输出,在闪光灯泵浦的Cr,Er:YSGG激光器中,采用具有热补偿作用的平凸结构腔型,获得了超高峰值功率密度80MW/cm~2@10Hz、高光束质量M~2=1.6的2.79μm激光输出,解决了该波段上高重复频率下高峰值功率纳秒激光输出的难题。2.理论研究了叁波相互作用的耦合方程并深入分析光参量振荡过程,根据BaGa_4Se_7折射率方程,采用MATLAB编程计算了角度调谐I类相位匹配下的波长-角度调谐曲线,并根据理论调谐曲线设计了高精度宽调谐范围高转换效率BaGa_4Se_7-OPO实验装置。在实验方面,利用自主研制的高质量2.79μm Cr,Er:YSGG激光器和自主生长的高质量BGSe晶体,结合高精度的角度调谐装置和高转换效率BGSe-OPO系统,实验获得了最大脉冲能量3.5mJ@10Hz、脉冲宽度21ns、宽可调谐范围3.94-9.55μm,高光束质量因子M~2X=5.0,M~2y=4.6的激光输出,其对应的光光转换效率为18.9%,斜效率高达31.6%,该斜效率比之前报道的最高斜效率提高了 59%。并通过理论数据与实验实验调谐曲线的对比,报道了具有较高精度的BGSe-OPO调谐曲线,给BaGa_4Se_7相关的研究者提供了参考依据。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-04-20）
李坤,杨苏辉,王欣,李卓,张金英[4]（2019）在《基于单谐振光参量振荡器产生可调谐中红外双频激光的研究》一文中研究指出采用1 064 nm双频连续激光泵浦基于周期极化铌酸锂晶体的单谐振光参量振荡器实现了双频中红外激光输出,通过调节晶体的温度和极化周期,实现了输出波长在3～3. 8μm范围可调谐.双频中红外激光的拍频与泵浦光拍频相同,调谐范围为125～175 MHz.在泵浦光功率为6. 9 W,晶体极化周期30μm,晶体温度75℃时实现了1. 25W的双频中红外激光输出,泵浦光-闲频光的最高转换效率为18. 2%.通过调节双频激光的功率比,可以改变输出中红外双频激光的调制深度.(本文来源于《红外与毫米波学报》期刊2019年02期）
赵志刚,王德飞,胡维星[5]（2019）在《纳秒量级光参量放大技术研究进展》一文中研究指出基于非线性频率变换技术的中红外固体激光器,受限于光学晶体的损伤阈值、镀膜工艺和逆转换效应,输出功率相对较低,而光参量放大技术可以有效改善这个问题。介绍了光参量放大技术的典型结构、特点以及常用光学晶体,评述了光参量放大技术提高纳秒量级中红外固体激光器输出功率的研究进展,分析了光参量放大技术在提高纳秒量级中红外固体激光器输出功率方面面临的挑战。(本文来源于《激光与红外》期刊2019年03期）
刘景良[6]（2019）在《全固态高光束质量中红外ZnGeP_2光参量振荡器研究》一文中研究指出3-5μm中红外相干光源为中波红外大气透射窗口,覆盖许多分子原子吸收谱,被称为分子“指纹谱”,在光谱探测、环境监测、医疗诊疗以及光电对抗等军民领域具有广泛的应用前景。采用2μm Tm-Ho激光级联泵浦ZnGeP_2光参量振荡器是目前实现高性能3-5μm激光输出的主要手段之一,该方面的研究对于中红外激光器的发展有着重要的指导意义。本论文从泵浦源Tm:YLF、Ho:YAG激光的优化设计和ZnGeP_2光参量振荡器的理论分析与设计出发,对高光束质量中红外ZnGeP_2光参量振荡器进行研究,具体开展的研究工作和取得的主要研究成果如下:理论方面:对光参量振荡的叁波耦合过程的整体运行机理进行建模与求解,分析得出其叁波输出特性以及转换效率,并进一步采用环形腔DRRO结构实现对平平腔DRO逆转换效应的抑制。基于ZnGeP_2 OPO激光系统实际运行环境建立了高重频窄脉宽泵浦非线性晶体瞬态温度场分布模型,并进一步对ZnGeP_2晶体光热色散特性进行研究分析,为实现ZnGeP_2光参量振荡器激光输出提供了理论依据。设计方面:分别对ZnGeP_2前级泵浦源和高光束质量ZnGeP_2光参量振荡器系统进行优化设计与分析。基于对Tm:YLF激光系统的热效应建立与分析,提出对晶体散热结构以及消像差泵浦耦合系统的优化设计,缓解晶体存在的热效应问题。基于双重引导效应建立并分析Ho:YAG激光非线性波动方程,通过对有效吸收系数的改变,实现2μm Ho:YAG激光激光输出模式的优化。基于对ZnGeP_2 OPO光束质量的改善提出非平面环形腔结构的优化设计,通过对其像旋转角的计算,设计了一种具有90°像旋转角的特殊四镜非平面环形腔结构,并通过对腔内光场模式分布的仿真分析,验证了此种腔型设计可以改善OPO激光输出光束质量。实验方面:对ZnGeP_2 OPO的前级泵浦源Tm:YLF、Ho:YAG激光进行实验研究,获得输出功率超过26W的Tm:YLF激光输出,中心波长1908.56nm、线宽0.15nm。以此双端泵浦Ho:YAG激光,获得平均功率22.8W输出,脉冲宽度为21.02ns,输出中心波长2090.73nm,光束质量为M_x~2=.153,M_y~2=1.55,实现了高功率高光束质量2μm Ho:YAG激光输出。基于以上激光系统为泵浦源对ZnGeP_2 OPO进行实验研究,对比平平腔下不同泵浦结构及不同腔长对光束质量的影响,实现从双程泵浦短腔结构(M~2≈8)到单程泵浦长腔结构(M~2≈.35)的优化。在单程泵浦的基础上对平面环形腔进行实验研究,测得输出光束质量为M~2≈.28,证明该结构对光束质量具有一定的改善作用。为了进一步改善光束质量,对90°像旋转非平面环形腔进行实验研究,实现光束质量为M~2≈.18的参量光输出,证明此种腔型结构对ZnGeP_2 OPO光束质量具有较好的改善效果。由此在泵浦功率为21.5W时,获得5.97W的中红外激光输出,光束质量为M_x~2=.181,M_y~2=.161,最终实现了高光束质量中红外ZnGeP2光参量振荡器激光输出。(本文来源于《长春理工大学》期刊2019-03-01）
赵志刚,刘虎,王德飞,何洋,楚振锋[7]（2019）在《3.705μm紧凑型光参量振荡器》一文中研究指出报道了一种基于工程应用的3. 705μm紧凑型高稳定性光参量振荡器。采用半导体制冷、强制气体对流冷却和热管导热技术相结合的方式,对主振荡功率放大结构的掺Yb光纤泵浦模块泵浦过程中产生的废热进行有效管理,再将经过耦合后的泵浦光注入到使用温控炉精确控温的PPMgLN晶体,在重复频率为55. 56 k Hz时,获得了功率不稳定度优于1. 5%的1. 78 W,脉冲宽度120 ns,峰值波长3. 705μm的线偏中红外激光输出,光光转换效率为12. 6%。(本文来源于《激光与红外》期刊2019年01期）
尉鹏飞,张永昶,张静,段延敏,朱海永[8]（2019）在《叁镜直腔结构MgO∶PPLN高效连续光参量振荡器》一文中研究指出为了优化MgO∶PPLN连续光参量振荡器(OPO)的输出特性,对叁镜直腔结构的内腔式OPO系统进行腔结构设计,对其同时输出高效的信号光和闲频光进行研究。采用半导体激光端面抽运Nd∶YVO4晶体实现连续的1 064nm激光为基频光。对比分析了基频激光腔和OPO腔各腔镜分别采用平面镜或平凹镜的叁种腔型结构的激光输出特性。基于30.5μm的极化周期和12.4W入射抽运功率时,获得了最高输出功率3.92W(信号光2.6W和闲频光1.32W),转化效率31.6%的激光输出,对应的信号光和闲频光的中心波长分别为1 549nm和3 394nm。结果表明叁个腔镜均采用平凹镜时,可有效的压缩基频激光腔在MgO∶PPLN晶体上的光斑,提升基频激光的功率密度,而且基频激光腔和OPO腔的基模光斑在MgO∶PPLN晶体上更好的匹配,从而提升变频效率。(本文来源于《光学精密工程》期刊2019年01期）
叶荣,钟哲强,吴显云[9]（2019）在《基于光束偏转的扫描式宽带光参量啁啾脉冲放大》一文中研究指出光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)是超短激光脉冲领域的重要技术之一,增大增益带宽对提高OPCPA的转换效率、实现宽带光参量放大具有重要的意义.本文将光束偏转和非共线OPCPA有机结合,提出了基于光束偏转的扫描式宽带OPCPA模型.分析了通过光束偏转来时刻改变非共线角,以保证各频率成分的相位匹配,从而增大增益带宽的基本原理.采用提出的扫描式宽带OPCPA,针对800 nm中心波长、带宽约为100 nm信号光的光参量放大进行了数值计算.结果表明:经过扫描式OPCPA后,信号光的带宽与放大之前几乎相同,光谱没有窄化;扫描式OPCPA比固定非共线角方式的放大极大地增加了增益带宽和转换效率,实现了宽带的光参量放大;要满足信号光各频率成分的相位匹配,达到最大的增益带宽和转换效率,需要尽量减小加载到钽铌酸钾(KTa_(1-x) Nb_xO_3, KTN)电光晶体上的电压抖动和电压延时.(本文来源于《物理学报》期刊2019年02期）
洪光烈,梁新栋,肖春雷,孔伟,舒嵘[10]（2018）在《水汽差分吸收激光雷达发射机935 nm高功率光参量振荡器》一文中研究指出水汽分子的3ν强振动吸收带位于935 nm附近,差分吸收激光雷达在这个波段具有高探测灵敏度。不幸这一波段位于Ti:Sapphire激光器增益带宽的边缘和Cr:Alexandrite激光器增益带宽之外,染料激光器有较高的自发荧光成分而使其光谱纯度不高,光参量频率转换器可以用作该波段水汽差分吸收激光雷达的发射机。动态稳定的环形谐振腔中有一对走离补偿的、70.7°切角的KTP非线性晶体。它由种子注入单纵模Nd:YAG激光器的二倍频532 nm光脉冲泵浦,脉冲重复频率10 Hz。通过935 nm分布反馈半导体激光器种子注入和"ramp-hold-fire"方法,主动锁定光参量振荡器谐振腔的腔长。发射机平均输出功率达到4.5 W,脉冲长度6 ns,光(532 nm)-光(935 nm)转换效率大于17%,光频的短程和长程频率稳定性30 MHz(RMS)。光束质量M2大约7.8,光谱纯度可以达到99.9%。它将是空间探测大气水汽廓线遥感器的候选光源之一。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年12期）
光参量论文开题报告
（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：
光参量振荡器(OPO)具有调谐范围宽、转换效率高和结构紧凑等优点,成为非线性光学领域的研究热点和重要研究方向。通过光参量振荡器的级联过程,能够进一步拓展激光器的光谱范围,为实现新波段中红外激光输出提供了一种新的技术手段。利用高质量的非线性光学晶体,可以极大地提升级联光参量振荡器的效率。砷酸钛氧钾(KTiOAsO_4,KTA)晶体不仅具有损伤阈值高,非线性系数大、物化性能稳定等特点,而且采用非临界相位匹配时无走离效应,是级联光参量振荡器的理想非线性光学晶体。本文采用KTA晶体作为非线性光学晶体、不同掺钕离子固体激光器作为抽运源,对自级联光参量振荡器的输出特性进行了研究。本文的主要研究工作如下:1.采用1064 nm Nd:YVO_4调Q激光泵浦KTA自级联OPO实现2.59μm激光输出。实验选择发射截面大的Nd:YVO_4晶体作为激光晶体,其有利于提高OPO过程的转换效率。在8.7 W入射抽运功率和60 kHz重复频率下,获得445 mW的2.59μm二阶信号光输出。2.采用1047 nm Nd:YLF调Q激光泵浦KTA自级联OPO实现2.50μm激光输出。Nd:YLF晶体具有独特的负透镜效应,能够有效改善由热效应在腔内引起的模式失配,而且其较长的上能级荧光寿命有利于低重复频率下获得较高的单脉冲能量。在9.7 W入射抽运功率和15 kHz率重复频率下,获得605 mW的2.50μm二阶信号光输出,单脉冲能量可达40μJ。3.采用1080 nm Nd:YAP调Q激光泵浦KTA自级联OPO实现2.67μm激光输出。Nd:YAP晶体具有较好热导性能和机械性能,能够在高泵浦功率下实现有效运转。实验使用Nd:YAP晶体作为激光晶体,在12.4 W入射抽运功率和20 kHz重复频率下,获得330 mW的2.67μm二阶信号光输出。
（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。
光参量论文参考文献
[1].王宇恒,刘贺言,王泽宇,刘洪志,郑浩.4.1μm高功率中红外内腔光参量振荡器[J].光子学报.2019
[2].张静.基于KTiOAsO_4晶体的级联光参量振荡激光研究[D].温州大学.2019
[3].胡舒武.2.79微米泵浦的硒镓钡光参量振荡技术研究[D].中国科学技术大学.2019
[4].李坤,杨苏辉,王欣,李卓,张金英.基于单谐振光参量振荡器产生可调谐中红外双频激光的研究[J].红外与毫米波学报.2019
[5].赵志刚,王德飞,胡维星.纳秒量级光参量放大技术研究进展[J].激光与红外.2019
[6].刘景良.全固态高光束质量中红外ZnGeP_2光参量振荡器研究[D].长春理工大学.2019
[7].赵志刚,刘虎,王德飞,何洋,楚振锋.3.705μm紧凑型光参量振荡器[J].激光与红外.2019
[8].尉鹏飞,张永昶,张静,段延敏,朱海永.叁镜直腔结构MgO∶PPLN高效连续光参量振荡器[J].光学精密工程.2019
[9].叶荣,钟哲强,吴显云.基于光束偏转的扫描式宽带光参量啁啾脉冲放大[J].物理学报.2019
[10].洪光烈,梁新栋,肖春雷,孔伟,舒嵘.水汽差分吸收激光雷达发射机935nm高功率光参量振荡器[J].红外与激光工程.2018
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