导读:本文包含了和频产生论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:太赫兹波,差频产生,光学参量振荡器,级联过程
和频产生论文文献综述
王思磊[1]（2019）在《级联差频产生太赫兹波的研究》一文中研究指出随着太赫兹(THz)波在无线通讯、生物医学、安全检查、光谱成像等领域的广泛应用,太赫兹辐射源的应用需求也大大提高。利用非线性光学差频产生(DFG)太赫兹波具有高功率、宽调谐、窄线宽、结构简单、室温运转等优点,该方法是产生太赫兹辐射源的一种有效方法。但目前光学方法的量子转化转换效率较低,亟需提高。本文将从级联差频方法提高太赫兹波转换效率方面进行理论研究。本文的主要内容如下:(1)分析周期极化KTiOPO_4(KTP)晶体中级联差频产生THz波过程,基于耦合波方程计算THz波的增益和量子转换效率。与非级联过程相比,10阶级联过程的THz波强度增加至5.53倍,量子转换效率达到479.4%,超过了Manly-Rowe限制。(2)研究基于无粘合剂粘结周期极化KTP晶体和LiNbO_3晶体光学参量效应产生两组双波长的输出特性。并分析双信号光在光学参量振荡器中同一KTP晶体中级联差频产生THz波的输出特性,与非级联过程相比,4阶级联过程中THz波增益提高至5.56倍,量子转换效率达到259%。同理分析双闲频光在光学参量振荡器中同一LiNbO_3晶体中级联差频产生THz波的输出特性,与非级联过程相比,3阶级联过程中THz波强度提高至2.57倍,量子转换效率为106%。二者均超过了Manly-Rowe限制,为产生高效率高功率THz波提供一种有效方法。(3)理论分析基于GaP脊型波导级联差频产生THz波过程。通过计算表明,10阶级联差频过程与非级联差频过程相比,THz波强度提高至5.48倍,量子转换效率为177.9%,突破Manly-Rowe限制。(4)利用非线性极化率理论,研究双轴晶体中波矢在主轴坐标系坐标平面内传播时非线性系数和有效倍频极化系数关系。分析简正模方程在波矢沿双轴晶体主轴坐标系坐标平面内传播的特殊情况,并依据菲涅尔方程说明双轴晶体的吸收特性。(5)研究了基于LiNbO_3晶体A_1和E对称模在光学参量过程中同时产生两束正交THz波。采用周期极化结构为两模式产生两束正交THz波的相位匹配条件提供微扰,在耦合光学参量过程中实现同时产生四束THz波。(本文来源于《华北水利水电大学》期刊2019-04-01）
马金栋[2]（2018）在《基于飞秒光纤激光差频产生的远红外光梳关键技术研究》一文中研究指出中远红外光梳在光频计量、精密激光光谱和相干检测等领域具有重要应用。目前人们已提出多种获得中远红外光梳的方案,其中差频产生(DFG)方法由于可自动消除来自于同一台锁模激光器的双色脉冲差频后的载波包络偏移频率,倍受人们重视。随着光纤激光器的发展,锁模光纤激光器由于结构简单、紧凑,且易于维护等优点,成为了用来产生DFG红外光梳的首选。本论文研究基于锁模光纤激光器的差频产生(DFG)中远红外光梳的关键理论和技术,具体内容主要包括以下几个方面:第一,基于差频产生基本理论,研究了脉冲在非线性介质中相互作用行为,通过对DFG相位匹配和接受带宽的理论分析,研究了基于典型非线性晶体的DFG相位匹配特性;从飞秒脉冲的光整流原理出发,研究了 DFG所需的双色脉冲的产生关键技术,包括飞秒锁模脉冲产生、飞秒脉冲光纤放大和高非线性光纤超连续谱产生;第二,提出了一种基于飞秒锁模光纤激光器的DFG红外光梳设计方案。经啁啾脉冲放大链路和负色散高非线性光纤产生的超连续谱,获取了满足DFG红外光梳要求的基频双色脉冲;通过在光纤链路加入低色散单模光纤和空间光路中加入可调光延迟线的方法,实现了双色飞秒脉冲间的精确时间同步。在此基础上,经GaSe晶体差频获得了可在6-10 μm范围内调谐,且最大带宽达1.3μm的红外光梳。第叁,研究了基频双色脉冲啁啾和脉宽以及偏振对DFG光梳带宽的影响,提出了一种宽带可调谐的全保偏DFG红外光梳设计方法。通过采用全保偏光纤非线性脉冲放大方案,获得了弱啁啾且脉冲极窄的双色基频脉冲,经GaSe晶体差频获得了最大带宽达2 μm的DFG红外光梳,其带宽接近晶体的理论接受带宽,这是迄今为止获得的带宽最宽的光纤型DFG红外光梳;通过改变光纤放大器的泵浦功率分别调节泵浦和信号脉冲的啁啾量和脉宽,实验研究了啁啾和脉宽对于差频带宽的影响行为。研究表明,抑制泵浦脉冲啁啾的大小是获得宽带DFG光梳的关键。不仅如此,仅改变相位匹配角及延迟线即可获得宽带可调谐DFG红外光梳。以上研究结果对于设计研制紧凑、稳定的宽带DFG红外光梳以满足光频计量、精密光谱分析、、大气环境监测等领域的应用需求具有重要参考价值。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-10-01）
黄俊滔,饶志明,谢芳森[3]（2018）在《GaP,GaAs和PPLN晶体级联差频产生太赫兹辐射》一文中研究指出研究周期极化磷化镓晶体(GaP)、砷化镓晶体(GaAs)和周期极化铌酸锂晶体(PPLN)准相位匹配级联差频产生太赫兹辐射,相较于差频过程,级联过程太赫兹辐射输出功率增大9.5倍。通过分析叁波耦合方程,计算并比较晶体的波矢失配量、极化周期和太赫兹功率,结果显示,基于GaP晶体产生的太赫兹功率略大于GaAs晶体输出的功率;GaAs晶体的极化周期最小;PPLN晶体的波矢失配量和极化周期取值范围最小,而输出的太赫兹功率和转换效率最高。建立基于周期极化掺氧化镁铌酸锂晶体(MgO:PPLN)准相位匹配原理的宽调谐激光系统,分析吸收因子对输出太赫兹功率的影响,计算级联差频峰值功率和转换效率。十五阶峰值功率3.72 MW,泵浦光总能量到太赫兹辐射能量的转换效率是3.72%。(本文来源于《太赫兹科学与电子信息学报》期刊2018年04期）
戴峰[4]（2018）在《差频产生中红外激光光源及甲烷气体检测应用研究》一文中研究指出中红外波段覆盖了大量气体分子的基带吸收线,其吸收强度比近红外波段高2-3个数量级。因此,基于中红外激光的吸收光谱技术可实现气体种类、浓度等信息的高灵敏度探测,在环境监测、矿床开发、医学诊断、星际探测等领域具有重要的应用价值。基于准相位匹配(QPM)技术差频产生(DFG)的中红外光源,因具有室温工作、窄线宽、输出光束质量好等优点,目前已成为大气痕量气体检测的首选光源。本论文基于MgO:PPLN晶体搭建了中红外DFG系统,并深入研究了该系统的输出性能,在此基础上,构建了 CH4气体光谱检测系统,具体研究内容如下:1、从非线性光学理论出发,结合DFG基本原理,讨论了实现相位匹配的常用技术,分析了晶体周期、温度、角度和波长的接受带宽对DFG/QPM的影响。2、以1060nm和1550nm波段窄线宽激光器作为基频光源,采用周期30.3μm的MgO:PPLN晶体作为非线性晶体,获得了连续波可调谐中红外光源。通过理论与实验分析了基频光功率、晶体长度、聚焦参数等因素对DFG系统转换效率的影响,此外,系统的研究了晶体温度及基频光波长调谐特性。实验结果表明,该DFG系统的转换效率约为191μW/(W2·cm),MgO:PPLN晶体的温度接受带宽约为4.2℃,泵浦光波长匹配带宽约为5.8nm,中红外波长调谐范围可达到390nm,系统在2小时内的功率波动小于5%。3、采用直接吸收光谱技术,通过外加10Hz的叁角波信号扫描泵浦光波长,测得了 CH4分子2999.01cm-1处的吸收光谱。实验结果显示,CH4分子吸收峰半高宽约为0.227cm-1,与HITRAN数据库中理论值0.202cm-1相比,相对误差较小,表明该中红外DFG光源系统具有很好的窄线宽特性,适用于气体的高灵敏度、高分辨率光谱检测分析。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2018-05-01）
马金栋,吴浩煜,路桥,马挺,时雷[5]（2018）在《基于飞秒锁模光纤激光脉冲基频光的差频产生红外光梳》一文中研究指出报道了一种基于飞秒锁模光纤激光脉冲基频光的光纤型差频产生(DFG)红外光梳及其研制技术.基于自主研制的重频锁定200 MHz飞秒锁模掺铒光纤激光器,经啁啾脉冲光纤放大与超连续谱产生技术,优化近零色散OFS光纤(型号:OFS-980-20)长度,结合可调延时线,获得了精准同步的基频双色脉冲;以GaSe为非线性晶体,利用光整流技术,产生了可在6—10μm范围内宽带调谐的DFG红外光梳,光梳最大光谱宽度可达1.3μm.这种光纤型远红外光梳可望在分子光谱精密测量等领域发挥重要作用.(本文来源于《物理学报》期刊2018年09期）
曾诗佳,饶志明,黄俊滔,谢芳森[6]（2018）在《基于腔相位匹配差频产生太赫兹的研究》一文中研究指出研究了基于Ga As晶体的腔相位匹配(CPM)差频产生太赫兹的过程,得出太赫兹波长与最优腔长之间的关系,并结合温度对太赫兹波长的影响,可实现太赫兹波段范围内的连续调谐输出。当泵浦光在微腔中往返20次时,腔相位匹配产生太赫兹的功率转换效率可达1.33%,在效率相同的情况下,CPM腔长为581.41μm时相当于准相位匹配(QPM)条件下的晶体长度约23 mm。可以预见由腔相位匹配原理制备的太赫兹源将具有广阔的应用前景,该结果对相关实验具有一定的参考价值。(本文来源于《太赫兹科学与电子信息学报》期刊2018年01期）
郭跃[7]（2016）在《基于MgO:PPLN晶体的中红外差频产生激光光源研究》一文中研究指出大量气体分子的基带吸收处于3-5微米波段且谱线密集,利用中红外光波与物质之间的相互作用规律可实现气体的痕量检测与分析。基于准相位匹配差频产生(DFG/QPM)技术的中红外光源,因具有结构简单、调谐方便、室温运转和无阂值限制等优势,己成为光谱检测应用的首选光源。本论文基于MgO:PPLN晶体和QPM技术构建了中红外DFG光源系统,并研究了系统的宽带调谐和多波长输出特性,具体研究内容包括以下几个方面：论文首先基于叁波耦合方程和QPM理论,讨论了差频转换物理过程。研究并确定了中红外DFG激光光源的总体设计方案,通过对基频光源、MgO:PPLN非线性晶体、光学耦合和差频产生等单元关键参数的优化设计,构建了中红外DFG光源系统,获得了中红外单波长差频激光输出；测试与分析了DFG系统的输出性能,实验结果显示,晶体温度匹配带宽约为4.8℃,泵浦光波长匹配带宽约为5.2nm,中红外光源波长调谐范围可达到390nm,2小时内输出功率波动小于1%。为满足多组分气体同步检测应用需求,论文还提出了一种新型的DFG多波长中红外激光光源的设计方案。采用MgO:PPLN晶体温度分段控制技术,获得了具有多峰结构的闲频光QPM调谐曲线,并且通过改变分段晶体的温度调控闲频光QPM峰位置,实现了多波长中红外DFG光源的宽带调谐输出。在以上中红外DFG光源研究基础上,论文对痕量气体的高灵敏度检测应用进行了初步探索。研究了气体微弱吸收光谱信号的提取与处理方法,提出了一种基于DFG光源的气体检测系统初步设计方案,并利用LabVIEW软件设计了数据采集系统,为中红外DFG光源的进一步实用化奠定了基础。(本文来源于《南京信息工程大学》期刊2016-06-01）
张泽宇,朱国申,汪伟,段弢,杨松[8]（2016）在《基于MgO∶PPLN晶体差频产生的宽调谐中红外连续激光光源》一文中研究指出分别以1 083nm和1 550nm波段的窄线宽连续光源为泵浦光和信号光,搭建基于掺MgO周期铌酸锂晶体(MgO∶PPLN)准相位匹配原理的差频非线性效应产生中红外激光实验系统.根据系统温度和信号光波长调谐特性进行实验研究.在泵浦光波长固定条件下改变信号光波长,实现了窄线宽宽调谐中红外连续闲频激光输出,波长覆盖范围为3 547.6~3 629.1nm.当波长为1 082.8nm的泵浦光和波长为1 549.7nm的信号光功率分别放大到2.8 W和3.5 W时,对波长为3 597.0nm的中红外闲频光输出进行长时间功率扫描监测,得到最大功率为3.2mW,功率抖动引起不稳定度小于±1.6%的高稳定的中红外窄线宽激光输出.该研究结果可为设计和研制多波长窄线宽中红外光源提供参考.(本文来源于《光子学报》期刊2016年09期）
赵刚,彭续金,杨闯,蔡和,刘亚萍[9]（2016）在《CO_2激光差频产生太赫兹波的理论计算及分析》一文中研究指出为进一步发挥CO_2激光差频产生太赫兹(THz)辐射的潜力,通过计算GaAs,ZnGeP_2和GaSe晶体差频的相位匹配参数,结合晶体光学参数和损伤阈值比较3种晶体的差频性能和各自优势,分析相位失配和晶体吸收对差频转换效率的影响,得到3种晶体差频产生THz辐射各自的调谐范围、差频效率和实验操作等特征,表明选择低吸收系数晶体的重要性。(本文来源于《太赫兹科学与电子信息学报》期刊2016年02期）
卢一鑫,杨森林,赵小霞,张变莲[10]（2016）在《Ⅱ类非临界相位匹配下近红外波段的差频产生器》一文中研究指出报道了一个利用差频技术(DFG)产生近红外的装置。在此系统中1.064μm半导体激光器作为信号光和0.56~0.71μm染料激光器作为泵浦光,通过叁硼酸锂晶体(LBO)在非线性相互作用下产生较高功率的可调谐近红外激光,其波长范围为1.4~2.2μm。通过温度调谐非临界相位匹配(NCPM)技术,在Ⅱ类相位匹配方式下实现差频发生器。其平均输出功率为35 m W以上。在1.6μm近红外波段激光的转化效率可达到12.2%,具有宽调谐、窄线宽的特点,具有较为广泛的应用范围。(本文来源于《激光与红外》期刊2016年01期）
和频产生论文开题报告
（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：
中远红外光梳在光频计量、精密激光光谱和相干检测等领域具有重要应用。目前人们已提出多种获得中远红外光梳的方案,其中差频产生(DFG)方法由于可自动消除来自于同一台锁模激光器的双色脉冲差频后的载波包络偏移频率,倍受人们重视。随着光纤激光器的发展,锁模光纤激光器由于结构简单、紧凑,且易于维护等优点,成为了用来产生DFG红外光梳的首选。本论文研究基于锁模光纤激光器的差频产生(DFG)中远红外光梳的关键理论和技术,具体内容主要包括以下几个方面:第一,基于差频产生基本理论,研究了脉冲在非线性介质中相互作用行为,通过对DFG相位匹配和接受带宽的理论分析,研究了基于典型非线性晶体的DFG相位匹配特性;从飞秒脉冲的光整流原理出发,研究了 DFG所需的双色脉冲的产生关键技术,包括飞秒锁模脉冲产生、飞秒脉冲光纤放大和高非线性光纤超连续谱产生;第二,提出了一种基于飞秒锁模光纤激光器的DFG红外光梳设计方案。经啁啾脉冲放大链路和负色散高非线性光纤产生的超连续谱,获取了满足DFG红外光梳要求的基频双色脉冲;通过在光纤链路加入低色散单模光纤和空间光路中加入可调光延迟线的方法,实现了双色飞秒脉冲间的精确时间同步。在此基础上,经GaSe晶体差频获得了可在6-10 μm范围内调谐,且最大带宽达1.3μm的红外光梳。第叁,研究了基频双色脉冲啁啾和脉宽以及偏振对DFG光梳带宽的影响,提出了一种宽带可调谐的全保偏DFG红外光梳设计方法。通过采用全保偏光纤非线性脉冲放大方案,获得了弱啁啾且脉冲极窄的双色基频脉冲,经GaSe晶体差频获得了最大带宽达2 μm的DFG红外光梳,其带宽接近晶体的理论接受带宽,这是迄今为止获得的带宽最宽的光纤型DFG红外光梳;通过改变光纤放大器的泵浦功率分别调节泵浦和信号脉冲的啁啾量和脉宽,实验研究了啁啾和脉宽对于差频带宽的影响行为。研究表明,抑制泵浦脉冲啁啾的大小是获得宽带DFG光梳的关键。不仅如此,仅改变相位匹配角及延迟线即可获得宽带可调谐DFG红外光梳。以上研究结果对于设计研制紧凑、稳定的宽带DFG红外光梳以满足光频计量、精密光谱分析、、大气环境监测等领域的应用需求具有重要参考价值。
（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。
和频产生论文参考文献
[1].王思磊.级联差频产生太赫兹波的研究[D].华北水利水电大学.2019
[2].马金栋.基于飞秒光纤激光差频产生的远红外光梳关键技术研究[D].中国科学技术大学.2018
[3].黄俊滔,饶志明,谢芳森.GaP,GaAs和PPLN晶体级联差频产生太赫兹辐射[J].太赫兹科学与电子信息学报.2018
[4].戴峰.差频产生中红外激光光源及甲烷气体检测应用研究[D].南京信息工程大学.2018
[5].马金栋,吴浩煜,路桥,马挺,时雷.基于飞秒锁模光纤激光脉冲基频光的差频产生红外光梳[J].物理学报.2018
[6].曾诗佳,饶志明,黄俊滔,谢芳森.基于腔相位匹配差频产生太赫兹的研究[J].太赫兹科学与电子信息学报.2018
[7].郭跃.基于MgO:PPLN晶体的中红外差频产生激光光源研究[D].南京信息工程大学.2016
[8].张泽宇,朱国申,汪伟,段弢,杨松.基于MgO∶PPLN晶体差频产生的宽调谐中红外连续激光光源[J].光子学报.2016
[9].赵刚,彭续金,杨闯,蔡和,刘亚萍.CO_2激光差频产生太赫兹波的理论计算及分析[J].太赫兹科学与电子信息学报.2016
[10].卢一鑫,杨森林,赵小霞,张变莲.Ⅱ类非临界相位匹配下近红外波段的差频产生器[J].激光与红外.2016