导读:本文包含了倍频理论论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:非线性光学,超短脉冲,非共线倍频
倍频理论论文文献综述
杨莹[1]（2018）在《基于BBO晶体的非共线超快倍频特性的理论研究》一文中研究指出固体超短脉冲激光器输出的波长大多处于近红外和红外波段,但是在光谱学、激光诱导核聚变、激光光刻等方面往往需要短波长的超短脉冲。短波长的超短脉冲通常需要通过频率变换来获得,因此频率变换的研究尤为重要。超短脉冲的频率变换不同于连续激光的频率需要同时满足相位匹配和群速度匹配,使变换过程变的复杂。本文研究了非共线脉冲的倍频特性,给出其解析解,并分析其变化规律。主要内容有以下几个方面。本文首先简要的回顾了关于超短脉冲以及激光倍频的国内外研究现状,然后介绍了超短脉冲倍频的相关基本知识,其中包括瞬态耦合波方程、相位匹配、有效非线性系数、允许角度及线宽。根据倍频的基本理论,推导出Ⅰ型非共线倍频耦合波方程组,以及非共线相位匹配条件,并针对BBO晶体,数值求解了其相位匹配角;当泵浦脉冲为变换极限高斯脉冲时,获得耦合波方程组的小信号解析解,分析发现:谐波脉冲中存在一定的展宽,展宽的大小与相互作用长度和走离长度有关;当相互作用长度小于晶体长度时,谐波脉冲为理想的高斯型;倍频光斑的空间分布与脉冲宽度有关,测量其光斑的空间分布,可以测量百飞秒脉冲的脉冲宽度。当泵浦脉冲为啁啾脉冲时,解为啁啾高斯脉冲,不同于其他倍频方式,啁啾的引入并不能用于脉冲的压缩;同时啁啾的引入对光斑的空间分布存在影响,通过分析能够准确测量脉冲的啁啾范围。本研究对超短脉冲倍频有一定的理论意义。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2018-03-01）
黄凯[2]（2018）在《考虑基频光多横模的调Q腔内倍频拉曼激光器理论研究》一文中研究指出波长范围为560nm-600nm的拉曼黄光激光广泛应用于信息存储,医疗,激光显示,大气检测,DNA测序和通讯等领域。固体拉曼黄色激光器由于其高效、稳定、激光器谐振腔内部构造紧密而被广泛研究,使其在固体激光器和非线性光学等范围内成为科研探索的热门。由于受激拉曼散射效应没有相位匹配的限制,所以其输出的光束具有高质、高亮、光的相干性好、高效等诸多优良特性。激光速率方程是分析调Q脉冲激光器特性的有效工具。目前的内腔式拉曼激光速率方程是使用平面波近似或单横模近似建立的,与基频光的实际运转有差距,无法解释基频光多横模运转对倍频光输出的影响,所以应考虑基频光多横模振荡的内腔式拉曼激光器速率方程组的理论模型,该理论模型相比平面波近似和基频光单横模近似更符合实际情况,能够理论解析基频光多横模振荡对倍频光输出的影响。实验采用Nd:GdVO_4为自拉曼晶体,KTP为倍频晶体,Cr~(4+):YAG为饱和吸收体,使用紧凑直腔结构在不同的抽运功率下,主动调Q方式通过改变不同的脉冲重复率,得到倍频光的输出功率与脉冲重复率的关系,在脉冲重复率为15kHz时,得到黄光的输出功率为1.156W,获得了12.1%的高效转换效率,被动调Q方式通过使用不同初始透过率的饱和吸收体,得到了饱和吸收体的初始透过率对倍频光输出影响,在T_0为89%时,得到黄光的输出功率为320mW,获得了5%的高效转换效率。(本文来源于《长春理工大学》期刊2018-03-01）
黄凯,张喜和,李述涛[3]（2018）在《LD泵浦被动调Q腔内KTP倍频Nd:GdVO4自拉曼激光器理论和实验分析》一文中研究指出研究了LD泵浦被动调Q腔内KTP倍频Nd:Gd VO_4自拉曼激光器,获得了高效的588nm激光输出。当入射泵浦功率为6.6W时,脉冲重复频率为20k Hz,获得了588nm激光的最大输出功率336m W,从LD到黄橙光的转换效率为5.1%。(本文来源于《中国新通信》期刊2018年04期）
董瑶[4]（2017）在《太赫兹倍频行波管的理论与实验研究》一文中研究指出随着科学技术的快速发展,交叉学科衍生出新的发展方向和研究领域,例如太赫兹技术。太赫兹波频率位于红外线与微波之间,因为其独特优越性被广泛应用于大容量通信、电磁对抗、探测等领域。但是高功率低成本太赫兹辐射源的缺少,一定程度上的限制了太赫兹技术的发展。我们将高次谐波自由电子激光的产生机理与行波管原理相结合,得到了一种新型的真空太赫兹源——高次谐波倍频行波管(HHTWT)。该器件是采用价格低廉的毫米波信号源作为驱动得到太赫兹信号。HHTWT的优点是输出信号功率大且输出频率可调。在HHTWT中的两段慢波线工作于不同的频率,但是有相同的相速,所以设计困难。本文设计出工作于346GHz的HHTWT,输入信号频率为84.5GHz-87.5GHz,功率均为100m W,输出信号频率为338GHz-350GHz,带宽为12GHz,输出功率100m W左右。并对工作于D波段的HHTWT的实验结果进行分析本文的主要工作有:1)选取折迭波导作为HHTWT的慢波线,设计出两段工作于不同频段的慢波线,调制段中心频率为86.5GHz,辐射段中心频率为346GHz,并对其高频特性进行分析。2)对工作于太赫兹波段的电子光学系统进行设计仿真,电子枪类型为皮尔斯无栅电子枪,聚焦系统为PPM。电子枪工作电压19k V,工作电流15m A,电子注通道半径为0.08mm。阴极发射密度Jk=7A/cm2,导流系数(28)0057247.0ppm,阴极面为平面,半径为0.3mm。一般来说阴极面为平面的电子枪的聚焦难度大,且层流性较差,经过一系列的仿真优化最终得到了较好的层流性与聚焦效果。3)对HHTWT中的注波互作用过程进行了详细的分析,设计出HHTWT中完整的慢波结构,并对其进行优化。调制段截止频率为75GHz,78个周期。辐射段截止频率为300GHz,40个周期。输出信号为输入信号的四倍频信号,而且频谱纯净,无低次谐波信号。4)太赫兹波段的HHTWT设计难度大,对工艺要求高,所以我们先设计出一支工作与D波段的HHTWT,并对工作于D波段的叁次谐波HHTWT进行加工测试。测试结果显示,器件在输入信号为43.3GHz～45.3GHz,功率200m W时得到130GHz～136GHz,输出功率为50m W～500m W的输出信号。证明了HHTWT可以产生并放大高次谐波信号,为太赫兹波段的HHTWT提供了理论与实验基础。(本文来源于《电子科技大学》期刊2017-06-01）
李慧娟[5]（2016）在《全固态内腔倍频单频461nm蓝光钛宝石激光器的理论与实验研究》一文中研究指出在激光领域中,波长较短的激光器——蓝光激光器(450 nm～480 nm)在高密度存储、叁原色激光彩色显示、深海通讯、激光医疗、激光光谱学等众多领域有着非常广泛的应用。其中461 nm对应于锶(Sr)原子一级冷却中(5S2)1S0～(5S5P)1P1的偶极跃迁线,应用于锶冷原子光钟的研究课题中。原子钟是利用原子或分子能级跃迁产生的辐射频率来锁定与其连接的振荡器频率而制成的一种高精度时钟,被称为原子频标或量子频率标准。在原子光钟实验中想要取得较高的频率稳定度,需要的原子速度越小越好,通常利用多普勒冷却效应、拉曼冷却等激光冷却的方法获得超低温(低速)原子。因此,本文中我们针对锶原子光钟对461 nm激光光源的特殊需求,研制开发了一种全固态内腔倍频单频461 nm蓝光钛宝石激光器,为锶原子一级冷却和俘获提供激光光源。其主要工作内容为:1.分析了增益介质——钛宝石晶体的物化特性参数,从钛宝石晶体辐射产生激光的准四能级过程出发,结合光子变化速率方程,理论推导阈值功率表达式,分析与阈值功率相关因素,为降低阈值寻求理论依据,最后结合具体实验,得到了922nm基频光的泵浦阈值随着钛宝石晶体处的腰斑半径变化曲线。2.介绍了两种相位匹配的技术和方法:双折射相位匹配(BQM)和准相位匹配(QPM)。其中,首先分析了双折射相位匹配中角度匹配存在的走离效应,并得到最大相互作用长度的计算公式,为Ⅰ类临界相位匹配的LBO倍频晶体长度参数的选择提供依据;然后分析了另一种可避免走离效应的相位匹配技术——准相位匹配,介绍了周期极化倍频晶体的设计原理。3.设计了一种紧凑、稳定的六镜环形谐振腔结构,谐振腔内加入光学单向器、滤波片、标准具等光学元件,保证基频光实现单向运转,且激光的频率(或波长)在一定范围内可连续调谐。4.以Ⅰ类临界相位匹配的LBO(3mm×3mm×7.3mm)作为倍频晶体,在泵浦功率为14 W时,蓝光输出最大功率为1.02 W,绿光-蓝光的光光转化效率为7.3%,长期功率稳定性在叁个小时内优于±1.3%,其M2因子分别为M2=1.59,M_y~2= 1.20,激光器输出蓝光的调谐范围为20 nm,激光器经稳频系统锁定后得到基频光的频率漂移15分钟内优于±4.2MHz;以准相位匹配的PPKTP(1mm×2mm×18mm)为倍频晶体,在泵浦功率为12 W时,最大输出功率为1.05 W,绿光-蓝光的光光转化效率为8.75%,长期功率稳定性在叁个小时内优于±1.5%,基频光在921.72 nm附近连续调谐范围达到7.878 GHz,相应倍频光的调谐范围为15.756 GHz,其光束质量大大改善,M2 因子分别为 M_x~2 = 1.05,M_y~2 = 1.04。(本文来源于《山西大学》期刊2016-06-01）
许夏飞[6]（2015）在《基于PDH（Pound-Drever-HaⅡ）技术外腔谐振倍频理论与实验研究》一文中研究指出光学非线性频率变换是随着激光技术发展产生的一门新学科,它使在目前现有激光材料基础上,获得更多波段范围内的激光输出成为了可能,因此自出现以来就备受关注。激光倍频是目前非线性频率变换领域应用最多和最广的技术,由于倍频过程对基频光光强的依赖很高,仅有少数情况能获得高倍频效率的激光输出。外腔谐振倍频理论与技术的出现极大地提高了倍频效率,尤其是在低平均功率、连续输出的基频光倍频过程中,外腔谐振倍频能将倍频效率较单通情况提高两个量级,显示出了其巨大的优越性。本文主要开展了外腔谐振倍频的理论和实验研究。首先,在对国内外研究进展充分调研的基础上,确定了基于PDH技术外腔谐振倍频路线。结合理想平面波倍频结论,建立了聚焦高斯光束倍频理论模型并进行了数值计算；引入BK聚焦因子和多光束干涉理论进一步求解了谐振倍频情况下的倍频效率公式,理论分析了倍频晶体长度、基频光注入功率与束腰半径对谐振倍频效率的影响,并在理想情况下采用LBO晶体长度为30mm、注入基频光功率为10W、束腰半径为50μm时,最佳谐振倍频转换效率达到80%以上；对满足最佳倍频条件的环形倍频腔进行了设计和优化,利用传输矩阵法分析了腔镜曲率半径、间距等对腔模束腰半径的影响,确定了采用“8字”环形腔的谐振倍频腔结构以及满足最佳倍频条件的腔参数,并进一步研究了基频光与环形腔之间的模式匹配特性与阻抗匹配特性。其次,对基于PDH技术腔长锁定理论进行了研究,分析了PDH误差信号的产生原理并进一步研究了环形腔透射腔模信号与误差信号随腔长微小偏移量的变化关系,从而验证了采用PDH技术实现腔长锁定的可行性。设计了适用于外腔谐振倍频的PDH腔长反馈控制系统,并开展了腔长锁定实验。针对影响锁定误差信号的电光相位调制器、调制信号以及扫描信号的频率与幅值、PID控制器参数等进行优化和整定,并通过监测经环形腔某一腔镜的腔内基频光漏光功率和光斑分布判定腔长锁定效果。实验中通过将空间相位调制器更换为光纤相位调制器,调制信号频率与幅值分别设为12.5MHz与0.2V,扫描信号频率与幅值设为10Hz与5 V, PID控制器参数G、P、I、D分别设为21、9500、215、0时获得了较理想的锁定效果。通过监测到的漏光推算出锁定时腔内基频光循环功率为152.69W,谐振增强因子为15.87,且漏光光斑分布均匀,呈基横模分布。最后,在腔长锁定基础上将LBO倍频晶体插入环形腔内开展谐振倍频实验。采用尺寸为8mm×8mm×30mm,类非临界相位匹配的LBO晶体,并将晶体放置于铜制热沉中进行150℃左右温控,实验结果显示晶体内部温度分布均匀,温宽较小；在谐振倍频实验中,分别分析了LBO晶体温度、基频光功率、束腰半径与中心波长和输入耦合腔镜反射率等重要参数对谐振倍频效率的影响,获得的实验结果与理论分析基本一致,且当LBO晶体温度为150℃,注入基频光功率为8.5W,束腰半径为50ìμm,输入耦合腔镜反射率为93%时,获得最高功率谐振倍频绿光输出为4.59W,倍频效率达到54%,比较了LBO晶体单通倍频情况下的实验结果,其倍频效率提高约200倍。最后测量了绿光功率的波长调谐特性、线宽、光束质量和输出稳定性等,均获得了较好的实验结果。在上述的研究工作中,本文取得的主要成果有以下3个方面：1).将聚焦高斯光束理论与谐振腔理论结合建立了外腔谐振倍频理论计算模型,分析了注入基频光功率Pin、倍频腔内最小束腰半径ω0、输入耦合镜反射率r1等重要参数对转换效率的影响并指导外腔倍频实验系统设计。2).采用了基于PDH腔长反馈控制技术,相比于通常基于光强型谱线误差信号反馈控制技术,其鉴相灵敏度高,避免了激光幅度噪声或不稳定性对系统的影响,提高了整个系统的可靠性。3).建立了外腔谐振倍频实验系统,利用“8字”环形倍频腔实现了腔长的长时间精确稳定的锁定,获得了锁定时基频光功率在腔内谐振增强15倍,倍频效率为54%的最高4.59W单频连续绿光输出,外腔谐振倍频效率较单通倍频效率提高了200倍,验证了对低功率连续输出基频光高效倍频技术的可行性。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2015-04-01）
李述涛,董渊,金光勇,吕彦飞[7]（2015）在《连续腔内倍频拉曼激光器的归一化理论解析》一文中研究指出腔内倍频拉曼激光器是获得黄光激光光源的重要途径,目前尚未有直接的表达式描述连续腔内倍频激光器的功率输出对抽运和激光器参数的依赖关系。以速率方程为基础,对腔内倍频连续拉曼激光器的理论模型进行归一化处理,得到平面波近似下连续腔内倍频拉曼激光器的归一化速率方程组。对此方程组进行求解,得到描述激光器输出的表达式各变量以及参量与输出变量之间的归一化表达式,根据表达式获得了描述激光器运行的理论曲线。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2015年01期）
邰朝阳[8]（2014）在《模清洁器抑制强度噪声理论的完善和1560nm光纤激光器的外腔倍频实验研究》一文中研究指出随着原子钟的发展，时间的精度已经超过了传统时间同步技术的精度，时间同步技术因此成为了新一代时间频率系统的瓶颈。传统时间同步技术的精度受限于散粒噪声极限，近二十年来，基于量子纠缠态的量子时间同步技术发展迅猛，其极限突破了散粒噪声极限，有望把时间同步精度从亚纳秒提高到的亚皮秒量级。不仅如此，量子时间同步技术还有传统时间同步技术无法实现的不可窃听和不受介质影响等性质。因此，量子时间同步作为一种新兴的时间同步技术潜力巨大。在量子时间同步技术中，首先要得到光纤通信波段的高质量量子纠缠光源，时间同步技术需要频率纠缠的连续变量纠缠光源，常用的方法是通过激光和非线性晶体相互作用发生自发参量下转换而产生。光纤激光器线宽窄，功率高，是产生纠缠反关联纠缠光源的理想选择。我们采用1560nm单模光纤激光器，先经过外腔倍频，后经过光学参量振荡腔下转化的方法产生纠缠反关联纠缠光，这种方法转化效率高并且产生的纠缠光源功率大，能为进一步的时间同步原理性验证实验以及时间同步技术的实际应用打下基础。本文工作主要是：通过模清洁器对1560nm单频光纤激光器的强度噪声进行抑制来改善激光质量，并通过自制的平衡零拍探测器进行探测，激光噪声在10MHz处达到散粒噪声极限，但所得到的实验结果和传统的理论模型预测的结果有所偏差，用新的理论解释了偏差的原因，又在模清洁器之前加入声光调制器外反馈抑制了激光的频率噪声，使得激光的线宽从26kHz压窄到16kHz，之后通过非线性晶体(PPKTP)准相位匹配在外腔中谐振倍频，产生67%的780nm倍频光。(本文来源于《中国科学院研究生院（国家授时中心）》期刊2014-05-01）
王昊,罗旭,惠勇凌,姜梦华,雷訇[9]（2014）在《影响CO_2激光准相位匹配倍频效率的理论研究》一文中研究指出对影响CO2激光准相位匹配倍频效率的因素进行了研究,利用非线性耦合波动方程,分析了在不同基频光功率密度条件下,倍频过程中晶体吸收、界面损耗、周期长度误差和温度变化对倍频效率的影响;对制备高效率CO2激光倍频晶体的误差容限参数进行了计算。当基频光强度为25MW/cm2,晶体键合层数为60层时,必须将每层界面损耗控制在0.5%以下,周期长度误差控制在1μm以内,能保证理论倍频效率40%,为准相位匹配晶体的制备参数的确定提供理论依据。(本文来源于《应用激光》期刊2014年02期）
任徐静[10]（2013）在《不同泵浦方式下Nd~(3+)：YAB和Nd~(3+)：GdCOB自倍频激光性能的理论分析》一文中研究指出本论文从速率方程出发,建立了Nd3+自倍频激光模型,并以此为基础,对Nd3+:YAB和Nd3+:GdCOB激光进行了理论优化设计。首先简要介绍了几种激光器的发展,并说明了激光晶体、自倍频晶体的性能；其次,对本文所涉及到的自倍频晶体Nd3+:YAB和Nd3+:GdCOB的性质和发展作了简单的说明；介绍了直接与间接泵浦的原理及区别。在假定泵浦光和激光均为高斯光速的前提下,推导并建立了四能级系统的自倍频激光模型。并以此研究了直接与间接泵浦对自倍频激光性能的影响。利用建立的自倍频激光模型,并与已有的实验结果进行分析比较。分析比较了直接与间接泵浦下Nd3+:YAB和Nd3+:GdCOB自倍频激光性能。结果表明,当晶体的Nd3+浓度和长度乘积低于一个特定值时,直接泵浦获得的自倍频激光输出低于间接泵浦,这表明直接泵浦并不适用于任意浓度和长度的Nd3+晶体。最后给出了特定实验条件下适用于直接泵浦要求的晶体浓度和长度。对其它自倍频晶体和不同的实验条件,采用类似的方法,也可以得到适用于直接泵浦要求的晶体浓度和长度。针对Nd3+:YAB晶体的浓度和长度满足XL>27.5mm-at.%时,直接泵浦的输出功率高于间接泵浦的输出功率；针对Nd3+:GdCOB晶体,直接泵浦只适用于当晶体的浓度和长度满足XL>22mm·at.%时,其中X为Nd3+离子百分比浓度。(本文来源于《福建师范大学》期刊2013-06-30）
倍频理论论文开题报告
（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：
波长范围为560nm-600nm的拉曼黄光激光广泛应用于信息存储,医疗,激光显示,大气检测,DNA测序和通讯等领域。固体拉曼黄色激光器由于其高效、稳定、激光器谐振腔内部构造紧密而被广泛研究,使其在固体激光器和非线性光学等范围内成为科研探索的热门。由于受激拉曼散射效应没有相位匹配的限制,所以其输出的光束具有高质、高亮、光的相干性好、高效等诸多优良特性。激光速率方程是分析调Q脉冲激光器特性的有效工具。目前的内腔式拉曼激光速率方程是使用平面波近似或单横模近似建立的,与基频光的实际运转有差距,无法解释基频光多横模运转对倍频光输出的影响,所以应考虑基频光多横模振荡的内腔式拉曼激光器速率方程组的理论模型,该理论模型相比平面波近似和基频光单横模近似更符合实际情况,能够理论解析基频光多横模振荡对倍频光输出的影响。实验采用Nd:GdVO_4为自拉曼晶体,KTP为倍频晶体,Cr~(4+):YAG为饱和吸收体,使用紧凑直腔结构在不同的抽运功率下,主动调Q方式通过改变不同的脉冲重复率,得到倍频光的输出功率与脉冲重复率的关系,在脉冲重复率为15kHz时,得到黄光的输出功率为1.156W,获得了12.1%的高效转换效率,被动调Q方式通过使用不同初始透过率的饱和吸收体,得到了饱和吸收体的初始透过率对倍频光输出影响,在T_0为89%时,得到黄光的输出功率为320mW,获得了5%的高效转换效率。
（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。
倍频理论论文参考文献
[1].杨莹.基于BBO晶体的非共线超快倍频特性的理论研究[D].哈尔滨理工大学.2018
[2].黄凯.考虑基频光多横模的调Q腔内倍频拉曼激光器理论研究[D].长春理工大学.2018
[3].黄凯,张喜和,李述涛.LD泵浦被动调Q腔内KTP倍频Nd:GdVO4自拉曼激光器理论和实验分析[J].中国新通信.2018
[4].董瑶.太赫兹倍频行波管的理论与实验研究[D].电子科技大学.2017
[5].李慧娟.全固态内腔倍频单频461nm蓝光钛宝石激光器的理论与实验研究[D].山西大学.2016
[6].许夏飞.基于PDH（Pound-Drever-HaⅡ）技术外腔谐振倍频理论与实验研究[D].中国工程物理研究院.2015
[7].李述涛,董渊,金光勇,吕彦飞.连续腔内倍频拉曼激光器的归一化理论解析[J].红外与激光工程.2015
[8].邰朝阳.模清洁器抑制强度噪声理论的完善和1560nm光纤激光器的外腔倍频实验研究[D].中国科学院研究生院（国家授时中心）.2014
[9].王昊,罗旭,惠勇凌,姜梦华,雷訇.影响CO_2激光准相位匹配倍频效率的理论研究[J].应用激光.2014
[10].任徐静.不同泵浦方式下Nd~(3+)：YAB和Nd~(3+)：GdCOB自倍频激光性能的理论分析[D].福建师范大学.2013