导读:本文包含了人眼安全拉曼激光器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:1.5微米,人眼安全激光,受激拉曼散射,热效应
人眼安全拉曼激光器论文文献综述
安珍妮[1]（2017）在《基于多段键合Nd:YVO_4晶体的1.5微米人眼安全拉曼激光器研究》一文中研究指出我们所熟知的DPSSL,以半导体激光器(LD)作为泵浦,以固体激光晶体[1]作为增益介质。它的应用范围十分广泛,包含光存储、光信息处理、激光加工、军事等多个层次。正是得益于重量轻、体积小、转换效率高、寿命长等特点,它已成为激光科学技术的主要研究和发展方向。激光能量在时空具有高度集中的优势,瞬间发出大量的热量,成为一束强大的光束。因此,激光在信息技术、医学、环境甚至军事范畴的应用普遍。使用激光能直接摧毁目标,其杀伤力是巨大的。目前,最常用的激光波段1064 nm,由于其巨大的伤害,找出对人眼危害较小的激光波段迫在眉睫。人眼的结构决定了安全波段为1.4~2μm。这种激光束进入人的眼睛,大部分由晶状体和房水吸取,只有一小部分能抵达视网膜,损害人的眼睛。1.5μm是本课题主要的研究方向。以受激拉曼散射(SRS)的理论为基础,从而设计得激光器具有输出功率高,高转化率,构造非常紧凑,激光泵浦工作过程中表现出的质量相对较好等优势。所以本篇文章致力于研究拉曼激光器,并且依据了掺钕钒酸钇(Nd:YVO_4)的自拉曼特性,得到了1.5μm的人眼安全波段激光。由于在激光生成阶段,介质吸收能量一部分转化为热量,会造成温度梯度导致热透镜效应,不同程度的波及工作的正常进行。采取热键合技术,将泵浦激光介质过程和激光发射过程中所形成的热效应降低,就可以进一步的提升激光器的输出功率和稳定性。本文进行了以下几个方面的工作:1.对全固态激光器和主动声光调制器进行了简要介绍。本文围绕如何获得1.5μm波段的人眼安全激光,腔内受激拉曼散射激光,激光晶体的热效应和键合晶体的优势展开。2.简述了Nd:YVO_4晶体的优良特性。掺钕激光介质由于热导率符合我们实验要求、大的激发截面和成熟的泵浦技术,被人们熟知。掺Nd的激光晶体介质在0.6μm、1.09μm、1.3μm波段研究普遍,而1.5μm波段却很少研究,本文即是重点研究1.5μm波段。3.本文首次利用五段键合Nd:YVO_4晶体取得了1.5μm人眼安全激光并有效得缓解了热效应。4.在本文中,获得1525nm拉曼激光的阈值为5.3 W,当输入功率19.3 W时得到最大输出功率为1.76 W,脉冲宽度29.9 ns,转换效率9.1%,此时对应峰值功率11.7 kW。5.创新:采纳多段键合晶体可以降低热效应,提升抽运源的吸收,增加拉曼晶体的长度,最终有望实现高输出功率和高转换效率的人眼安全拉曼激光输出。(本文来源于《山东师范大学》期刊2017-06-14）
牛霞[2]（2016）在《1342nm泵浦Ba(NO_3)_2晶体的外腔式固体人眼安全拉曼激光器》一文中研究指出本论文从理论和实验两方面分别对1.34μm激光泵浦Ba(NO_3)_2晶体的外腔式固体人眼安全拉曼激光器以及1.34μm LD侧泵Nd:YAP电光调Q激光器进行了研究。分析了受激拉曼散射经典理论,以及外腔式拉曼激光器的基本结构及基本理论,介绍了Ba(NO_3)_2晶体的物理、化学以及光学特性,并根据外腔拉曼激光器的阈值公式,计算了外腔式Ba(NO_3)_2晶体拉曼激光器的阈值随输出耦合镜反射率的变化。使用Matlab软件根据外腔式拉曼激光器的速率方程对1.34μm双程泵浦Ba(NO_3)_2晶体的外腔式固体拉曼激光器进行了数值优化。采用Nd:YAP晶体作为激光晶体,BBO晶体为电光主动调Q,根据ABCD矩阵论模拟了平平腔内光的输出特性,并通过实验实现了1.34μm基频光高效输出。重频20Hz时,得到1342nm激光最高单脉冲能量为17.05mJ,脉宽为21.52ns。实验中对比了基频腔内插入薄膜偏振片和未插入薄膜偏振片的脉宽,得到插入薄膜偏振片可以得到更窄的脉宽,从而能得到更大的峰值功率。根据优化结果,使用RP搭建了外腔式Ba(NO_3)_2晶体的固体拉曼激光器系统,得到一阶斯托克斯光1.56μm激光的输出,并测量计算了一阶斯托克斯光的阈值以及光的能量、脉宽和转换效率。实验中得到,一阶斯托克斯光的中心波长为1562.68nm、最高单脉冲能量为5.35mJ、最大转换效率为31.38%。使用刀口法对基频光的光束质量进行了测量,分析了光束质量对拉曼转换效率的影响,得出光束质量越好,基频光转换为拉曼光的光光转换效率就越高。(本文来源于《北京工业大学》期刊2016-06-01）
王旭葆,牛霞,王小磊,曲波,王泽宇[3]（2016）在《1.5μm外腔式Ba(NO_3)_2人眼安全拉曼激光器》一文中研究指出以1.34μm脉冲激光为基频光,Ba(NO_3)_2晶体作为拉曼晶体,通过一阶受激拉曼散射效应,产生1.56μm一阶Stokes人眼安全激光的外腔拉曼激光器。基频光由以准连续激光二极管(LD)侧面泵浦Nd:YAP(掺钕铝酸钇)晶体,BBO(偏硼酸钡)晶体电光主动调Q产生。运用ABCDEF扩展矩阵论,使用RP Resonator软件计算光束半径随腔内位置的变化,设计腔内元件位置,提高拉曼转换效率。通过实验,得到波长为1 344nm,重复频率为20Hz,脉宽为38ns,单脉冲能量为19.2mJ时,产生1 562nm波长的一阶Stokes光,最大单脉冲能量为1.83mJ,脉宽为9ns,基频光到一阶拉曼光的最大光光转换效率约为15.24%,转换效率随着基频光脉冲能量的大小先增加后减小。(本文来源于《应用激光》期刊2016年02期）
王慧,张会峰,郭涛[4]（2015）在《Nd:GYSGG/YVO_4双波长人眼安全波段内腔拉曼激光器》一文中研究指出以Nd:GYSGG晶体为激光增益介质,a切割YVO4晶体为拉曼增益介质,利用Nd:GYSGG晶体的双波长激光运转特性实现声光调Q 1.5μm人眼安全波段双波长内腔拉曼激光器。为克服Nd:GYSGG晶体严重的热透镜效应对激光器功率的限制,实验确定其同带泵浦吸收峰位置及吸收系数,采用同带泵浦方式减轻热效应。吸收882.9 nm泵浦光功率17.1 W时,在20 k Hz的脉冲重复频率下获得1.44 W的1.5μm双波长输出,转换效率8.4%,光束质量因子M2=2.4;棱镜分光测得其中1 497 nm和1 516 nm功率分别为0.55 W和0.89 W,二者脉冲宽度相近,均为15.3 ns左右。与808 nm传统泵浦相比,同带泵浦方式下激光器的输出功率及光束质量均得到明显提升。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2015年12期）
王小磊[5]（2015）在《全固态人眼安全拉曼激光器》一文中研究指出1.5μm波段激光具有较高的人眼损伤阈值,而且处于“大气窗口”,在激光雷达,激光测距,大气遥感及空间光通信方面都有着重要应用。利用受激拉曼散射效应,可以将1.3μm转换为1.5μm。1.3μm在光纤通信、激光显示、医学等领域都有着广泛应用。Nd:YAP(掺钕铝酸钇)晶体4F3/2-4I13/2跃迁可输出波段在1.3μm附近,具有较大的跃迁截面和热导率,适合侧面泵浦。Nd:YAP晶体是自然双折射晶体,可输出为线偏振光,不会受到热退偏效应的影响。本论文的方案是采用准连续(QCW)激光二极管(laser diode,简称LD)侧面泵浦Nd:YAP晶体,BBO晶体电光主动调Q,结合ABCD激光传输矩阵,利用MATLAB软件数值模拟了平平腔和平凹腔的输出特性,选择合适的腔长和元件位置,产生1.34μm基频光。拉曼介质采用Ba(NO3)2(硝酸钡)晶体,利用外腔结构和单通拉曼发生器结构实现1.56μm人眼安全激光输出。本论文还对Nd:YAP晶体在1μm波段激光的输出特性进行了研究,在此基础上利用单通拉曼发生器结构激发Ba(NO3)2晶体产生了正叁阶斯托克斯波长。主要研究内容概括如下:(1)采用b轴切割的Nd:YAP晶体作为激光晶体,BBO(偏硼酸钡)晶体电光主动调Q,分别利用平平腔和平凹腔实现1.34μm基频光高效输出。重频20Hz时,平平腔和平凹腔分别可获得单脉冲能量19.2mJ和18.3mJ,在平平腔时得到最窄脉宽38ns。实验还研究了Nd:YAP晶体中4F3/2-4I11/2跃迁产生的1080nm的输出特性,利用平平腔结构,重频20Hz时可得到1080nm单脉冲能量48.6mJ,脉宽27ns。(2)利用拉曼发生器结构,在基频光1.08μm和1.34μm分别获得正叁阶斯托克斯波长(1218.50nm 1396.87nm和1637.25nm)和正一阶斯托克斯波长(1562.68nm)输出。在外腔拉曼激光器实验中,在基频光1.34μm单脉冲能量19.2m J时,获得一阶斯托克斯波长输出单脉冲能量1.83mJ,中心波长为1562.68nm,转换效率9.53%,脉宽被压缩到9ns。(本文来源于《北京工业大学》期刊2015-06-01）
范琛[6]（2014）在《共振泵浦1.5μm人眼安全波段自拉曼激光器研究》一文中研究指出固体激光器中的不良热效应严重限制了激光器的各项性能指标。共振泵浦技术可大幅减小泵浦光与激光之间的量子亏损,从而从根本上减少进入工作介质的无用热,有效缓解激光器中严重的热效应。波长1.5μm附近的人眼安全波段激光光源在光谱研究、激光测距、遥感、大气探测、激光雷达和自由空间通讯等应用领域均有广泛的应用背景,是激光技术领域长期以来的研究热点,受激喇曼散射是拓展激光波长的重要手段,也是全固态激光器及非线性光学频率变换技术的一个重要研究方向。本文将共振泵浦技术应用于1.5μm Nd:YVO_4自拉曼激光器中,有效的缓解自拉曼激光器中的热效应,从而克服了自拉曼激光器中严重的热透镜效应限制最高泵浦功率以及影响拉曼增益的问题,最终实现提高激光器的输出功率及光光转换效率的目的。1.波长锁定878.6nm LD直接泵浦Nd:YVO_4激光器,该方式有效降低了激光器中的热负载。在878.6nm泵浦功率为37W时,获得了最高功率为12.45W的1342nm激光输出,对应的光光转换效率为33.6%,斜率效率为34.8%。2.波长锁定878.6nm LD直接泵浦Nd:YVO_4自拉曼激光器。在30.6W最大泵浦功率下,重复频率为140k Hz时,获得了高达5.2W的1525nm斯托克斯光输出,对应的光光效率以及相对吸收转换效率分别为17%和19.8%。3.914nm热助推泵浦Nd:YVO_4自拉曼激光器,详细研究了不同掺杂浓度晶体,不同温度,不同重复频率下1.5μm Nd:YVO_4自拉曼激光器的运转情况,在使用掺杂浓度为1.0-at%的Nd:YVO_4晶体,温度为10℃时,获得了0.77W的1525nm斯托克斯光输出以及23%的相对吸收泵浦转换效率。(本文来源于《天津大学》期刊2014-12-01）
陈晓寒[7]（2009）在《1.18微米全固态拉曼激光器的高效运转及人眼安全拉曼激光器》一文中研究指出受激拉曼散射(SRS)是实现激光频率变换的有效途径之一,散射光频率由泵浦光的波长及拉曼介质本身决定。通过选择不同波长的泵浦光和拉曼介质,散射光的光谱可遍及紫外到近红外的范围,这大大拓宽了激光光谱范围。常用的拉曼介质有气体、液体和固体叁种形态,由于固体拉曼介质粒子浓度大、体积小、拉曼增益高、热性能及机械性能好等优点,现在固体拉曼介质已取代气体和液体拉曼介质,成为最常用的拉曼介质;且固体拉曼介质可完美地与目前全固态激光器技术相匹配,实现全固态拉曼激光器。全固态拉曼激光器具有结构紧凑、效率高、稳定性好等优点,在信息、交通、医疗、测量和国防等领域都有重要的应用。对于全固态拉曼激光器的研究目前主要集中在以下几个方面:(1)以目前最常用的1.06μm激光为泵浦源,通过受激拉曼散射产生1.18μm左右的激光输出;(2)对1.18μm拉曼光倍频,产生590 nm的黄橙光。该波段的激光在医疗、雷达、光谱学、海洋学、信息存储和激光制导等方面都有着重要的应用。(3)以1.3μm激光为泵浦光,通过受激拉曼散射可得到1.5μm的人眼安全激光输出。该波段的激光在激光雷达、激光测距以及自由空间光通讯中有重要的应用。目前,俄罗斯、美国、澳大利亚和中国台湾等国家和地区的研究者都在积极地参与固体拉曼激光器的研究。我国在晶体生长领域居世界领先水平,这给国内开展固体拉曼激光器的研究提供了有利的条件。在中国大陆,山东大学、南京大学、福建物质研究所等高等院校和研究所在全固态拉曼激光器理论及实验研究方面均取得了一些重要的研究成果。本论文分别以Nd:YAG和Nd:YVO_4作为激光介质,SrWO_4、BaWO_4作为拉曼介质,以及以c-cut的Nd:YVO_4作为自拉曼晶体,进行了LD端面泵浦和LD侧面泵浦的内腔式拉曼激光器的研究。以主动调O内腔式拉曼激光器速率方程为基础,优化设计了拉曼耦合输出镜的反射率,在1.06μm的基频光泵浦下,我们获得1.18μm的拉曼光的高效运转;在1.3μm的基频光泵浦下,获得1.5μm的人眼安全拉曼光输出。具体的研究内容如下:1.以c-cut的Nd:YVO_4晶体同时作为激光介质和拉曼介质,采用声光主动调Q,实现了LD端面泵浦c-cut Nd:YVO_4主动调Q内腔式自拉曼激光器在1178 nm的高效运转。当LD泵浦功率为5.0 W,脉冲重复率为20 kHz时,实验得到拉曼光的最高平均输出功率为910 mW,相应的从LD到拉曼光的光.光转换效率为18.2%。这是采用自拉曼方式获得的LD泵浦内腔式拉曼激光器的世界最高转换效率。当LD泵浦功率为9.0 W,脉冲重复率为60 kHz时,获得的拉曼光最高平均输出功率为1.4 W。2.以Nd:YAG晶体为激光介质,α切SrWO_4晶体为拉曼介质,采用声光主动调Q,首次实现了LD端面泵浦的Nd:YAG/SrWO_4主动调Q内腔式拉曼激光器在1180nm的高效运转。当LD泵浦功率为7.17 W,脉冲重复率为15 kHz时,实验得到拉曼光的最高平均输出功率为1.71 W,相应的从LD到拉曼光的光-光转换效率为23.8%。这是目前所报道的LD泵浦拉曼激光器的最高转换效率。3.研究了LD侧面泵浦下,以Nd:YAG为激光介质,α切SrWO_4晶体为拉曼介质,采用声光主动调Q,内腔式拉曼激光器的输出特性。采用凸平腔的设计以减轻腔内高泵浦功率下的热效应的影响。在泵浦功率为164 W,脉冲重复率为20 kHz时,实验得到拉曼光的最高平均输出功率为10.5 W,这是目前晶体拉曼激光器所获得的最高拉曼光输出功率。4.以Nd:YVO_4为激光介质,以BaWO_4为拉曼介质,采用声光主动调Q,首次实现了LD端面泵浦的Nd:YVO_4/BaWO_4主动调Q内腔式拉曼激光器在1532 nm人眼安全波长的高效运转。在LD泵浦功率为12 W,脉冲重复率为35 kHz时,实验得到1532 nm拉曼光最高平均输出功率为1.5 W,相应的从LD到1532 nm散射光的光-光转换效率为12.5%。该结果与目前报道的人眼安全拉曼激光器的最高转换效率相当。5.研究了不同LD泵浦光斑大小对人眼安全内腔式拉曼激光器输出特性的影响。以Nd:YVO_4为激光介质,以BaWO_4为拉曼介质,采用声光主动调Q方式,进行内腔式拉曼转换,研究不同LD纤芯直径对1532 nm拉曼光的最高平均输出功率的影响。当LD的光纤纤芯直径为400μm时,实验获得最高1532 nm拉曼光平均输出功率为680 mW;当LD的纤芯直径为600μm时,实验获得最高1532 nm拉曼光平均输出功率为1.5 W;当LD的纤芯直径为800μm时,实验获得最高1532nm拉曼光平均输出功率为1.6 W。本论文的主要创新点如下:1.研究和优化设计了LD端面泵浦主动调Q的c-cut Nd:YVO_4内腔式拉曼激光器,实现了该激光器在1.18μm的高效运转。当LD泵浦功率为5.0 W,脉冲重复率为20 kHz时,实验得到拉曼光的最高平均输出功率为910 mW,相应的从LD到拉曼光的光-光转换效率为18.2%。这是目前所报道的采用自拉曼方式获得的LD泵浦内腔式拉曼激光器的最高转换效率。2.首次实现了LD端面泵浦主动调Q的Nd:YAG/SrWO_4内腔式拉曼激光器的高效运转,当LD泵浦功率为7.17 W,脉冲重复率为15 kHz时,实验得到拉曼光的最高平均输出功率为1.71 W,相应的从LD到拉曼光的光-光转换效率为23.8%。这是目前所报道的LD泵浦拉曼激光器的最高转换效率。3.首次实现LD侧面泵浦主动调Q的Nd:YAG/SrWO_4内腔式拉曼激光器的高效运转。在LD泵浦功率为164 W,脉冲重复率为20 kHz时,实验得到拉曼光的最高平均输出功率为10.5 W,这是目前所报道的由晶体拉曼激光器所获得的最高拉曼光输出功率。4.首次实现LD端面泵浦主动调Q的Nd:YAG/BaWO_4内腔式人眼安全拉曼激光器的高效运转。在LD泵浦功率为12 W,脉冲重复率为35 kHz时,实验得到1532 nm拉曼光最高平均输出功率为1.5 W,相应的从LD到1532 nm光的光-光转换效率为12.5%。该结果与目前国际最高水平相当。(本文来源于《山东大学》期刊2009-04-10）
杜晨林,阮双琛,于永芹,李兆虎,王志超[8]（2007）在《LD泵浦Nd∶YVO_4晶体拉曼自变频人眼安全1.52μm激光器》一文中研究指出采用激光二极管端面泵浦Nd∶YVO4晶体和声光调Q技术,获得1.34μm脉冲激光,利用基质材料YVO4晶体的拉曼频移效应,将1.34μm激光转变为1.52μm(人眼安全激光),获得最大平均输出功率930mW,相应光-光转换效率为3.4%,激光器输出的最短单脉冲宽度为15.6ns,最高峰值功率为3.02kW.(本文来源于《深圳大学学报(理工版)》期刊2007年03期）
人眼安全拉曼激光器论文开题报告
（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：
本论文从理论和实验两方面分别对1.34μm激光泵浦Ba(NO_3)_2晶体的外腔式固体人眼安全拉曼激光器以及1.34μm LD侧泵Nd:YAP电光调Q激光器进行了研究。分析了受激拉曼散射经典理论,以及外腔式拉曼激光器的基本结构及基本理论,介绍了Ba(NO_3)_2晶体的物理、化学以及光学特性,并根据外腔拉曼激光器的阈值公式,计算了外腔式Ba(NO_3)_2晶体拉曼激光器的阈值随输出耦合镜反射率的变化。使用Matlab软件根据外腔式拉曼激光器的速率方程对1.34μm双程泵浦Ba(NO_3)_2晶体的外腔式固体拉曼激光器进行了数值优化。采用Nd:YAP晶体作为激光晶体,BBO晶体为电光主动调Q,根据ABCD矩阵论模拟了平平腔内光的输出特性,并通过实验实现了1.34μm基频光高效输出。重频20Hz时,得到1342nm激光最高单脉冲能量为17.05mJ,脉宽为21.52ns。实验中对比了基频腔内插入薄膜偏振片和未插入薄膜偏振片的脉宽,得到插入薄膜偏振片可以得到更窄的脉宽,从而能得到更大的峰值功率。根据优化结果,使用RP搭建了外腔式Ba(NO_3)_2晶体的固体拉曼激光器系统,得到一阶斯托克斯光1.56μm激光的输出,并测量计算了一阶斯托克斯光的阈值以及光的能量、脉宽和转换效率。实验中得到,一阶斯托克斯光的中心波长为1562.68nm、最高单脉冲能量为5.35mJ、最大转换效率为31.38%。使用刀口法对基频光的光束质量进行了测量,分析了光束质量对拉曼转换效率的影响,得出光束质量越好,基频光转换为拉曼光的光光转换效率就越高。
（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。
人眼安全拉曼激光器论文参考文献
[1].安珍妮.基于多段键合Nd:YVO_4晶体的1.5微米人眼安全拉曼激光器研究[D].山东师范大学.2017
[2].牛霞.1342nm泵浦Ba(NO_3)_2晶体的外腔式固体人眼安全拉曼激光器[D].北京工业大学.2016
[3].王旭葆,牛霞,王小磊,曲波,王泽宇.1.5μm外腔式Ba(NO_3)_2人眼安全拉曼激光器[J].应用激光.2016
[4].王慧,张会峰,郭涛.Nd:GYSGG/YVO_4双波长人眼安全波段内腔拉曼激光器[J].红外与激光工程.2015
[5].王小磊.全固态人眼安全拉曼激光器[D].北京工业大学.2015
[6].范琛.共振泵浦1.5μm人眼安全波段自拉曼激光器研究[D].天津大学.2014
[7].陈晓寒.1.18微米全固态拉曼激光器的高效运转及人眼安全拉曼激光器[D].山东大学.2009
[8].杜晨林,阮双琛,于永芹,李兆虎,王志超.LD泵浦Nd∶YVO_4晶体拉曼自变频人眼安全1.52μm激光器[J].深圳大学学报(理工版).2007