一、激光二极管列阵抽运的高稳定Nd∶YLF环形激光器(论文文献综述)
高志红[1](2020)在《基于双折射滤波全固态连续单频激光技术的研究》文中进行了进一步梳理激光干涉由于具有测量精度高、测量范围大等优点,在先进制造业、航空航天、科学研究和军事侦查等领域得到越来越广泛的应用。例如,激光干涉是测量大口径长焦距光学元件面型精度的主要方法,对单频激光器输出功率、功率稳定性、激光相干长度、激光器结构和成本均提出严格要求,现有激光器无法同时满足这些要求。为此,本论文研究探索一种能获得百毫瓦级别输出功率、功率稳定性好、激光线宽窄、结构简单、成本低、输出波长能从可见光到红外的单频激光技术。本文在全面综合分析国内外各种单频技术的优缺点的基础上,确立以双折射滤波获得单频激光为研究的技术路线,提出利用楔形Nd:YVO4激光晶体和波片构成双折射滤波器的方法,克服传统双折射滤波需要额外插入布氏片或偏振片等问题,并开展了一系列基于双折射滤波选频的理论和实验研究,获得几种满足以上要求的激光器设计方案。论文的主要研究内容如下:1、在以激光晶体一个端面作为谐振腔腔镜的驻波腔中,理论研究分析了LD端面泵浦连续激光器中烧孔效应对反转粒子数分布和增益的影响,数值计算了增益介质长度、掺杂浓度、谐振腔长和振荡模频差对激光单纵模运转的影响。分析了不同应用中双折射滤波器的原理,比较了布氏片+波片和偏振片+波片两种双折射滤波方案的透射率曲线,提出了由楔形Nd:YVO4激光晶体和波片构成双折射滤波器的方法。总结了泵浦光和振荡光的模式匹配对激光输出的影响,为后续实验的泵浦耦合系统设计和谐振腔的设计奠定了理论基础。2、设计了基于宽发射面激光二极管(LD)的光束整形系统,以此作为激光器的端面泵浦耦合系统。通过对宽发射面激光二极管光束特性的分析,软件模拟了其远场矩形光斑分布;确定了像散的计算方法;测量了LD输入电流和温度对其输出功率、中心波长、光束的发散角和远场光斑的影响。通过对目前端面耦合系统的分析和总结,设计了两款不同的光束整形系统,仿真计算的聚焦光斑尺寸分别为150μm×170μm和71μm×52μm,实验结果证明,后者更满足模式匹配的要求。3、选用a轴切割的、楔角10°的Nd:YVO4晶体为谐振腔中的选偏元件,通过合理设计能产生相位差的YVO4晶体,在谐振腔中构造了楔形Nd:YVO4/YVO4双折射滤波器。理论推导了该滤波器的滤波损耗,分析YVO4晶体长度和温度对滤波器透射光谱的影响。搭建了LD端面泵浦的楔形Nd:YVO4/YVO4激光实验,研究了不同泵浦功率下,晶体温度对激光输出波长和功率的影响。激光器单纵模运转时,波长调谐温度范围大于15℃,实现了宽温范围激光波长可调谐、最高单频输出功率为762m W的线偏振光输出,斜效率为40%。4、对于自由运转的腔内倍频激光器多纵模振荡,理论研究了线性损耗和非线性损耗对非激活模小信号增益的影响,结果表明,在没有额外选频元件插入时,腔倍频激光器很难实现单纵模运转。但在腔内引入双折射滤波器后,通过数值计算不同纵模获得的增益和滤波损耗,激光器会出现单纵模振荡或频差为FSR双纵模振荡时。实验采用V型谐振腔,利用楔角10°的a轴切割Nd:YVO4激光晶体和KTP倍频晶体在腔内构成了双折射滤波器,研究了KTP晶体长度、光入射到KTP晶体中的角度和KTP晶体温度对腔内基频光谱的影响。通过优化输出镜曲率半径和谐振腔长,设置最佳温度,将单频激光输出功率从120m W提高至290m W,光光转化效率14.5%,激光器单频运转温度范围约为6℃。本文通过研究基于双折射滤波的单频激光技术,在Nd:YVO4激光器中成功地获得了1064nm和532nm的单频激光,这种由楔形Nd:YVO4激光晶体和波片构成的双折射滤波器还可用在1342nm、671nm、914nm等激光器中,为单频激光双折射滤波器构成提供了一种新的方法和思路。
沈建平[2](2015)在《全固态高性能振荡级激光器的研究》文中研究表明随着激光技术的飞速发展,全固态高性能振荡级激光器为机载观瞄系统、激光雷达系统以及激光预警、探测系统等应用技术领域提供关键性光源。其中由于传统全固态电光调Q激光器无法保证激光器在恶劣环境中运转,采用波罗棱镜腔有效消除对准失调,降低激光功率密度,补偿热致双折射以及调谐耦合输出率。为获得百瓦级高光束质量的激光输出,采用双棒串接腔技术,实现100W-QCW-1064nm高光束质量激光器输出。进一步采用主振荡+功率放大(MOPA)技术实现200W高光束质量的激光输出。由于高新技术产业、科学研究的前沿领域对紫外、中远红外全固态激光器的广泛需求,紫外、中远红外非线性光学晶体及与其相关的紫外、中远红外全固态激光器成为国内外材料及激光高技术领域研究的前沿与热点。全固态高功率Nd:YLF激光器因其特有的激光波长和激光特性成为可见光、紫外光/深紫外光和中远红外光等激光系统的关键性基频光源。由于全固态高性能振荡级激光器在众多领域中的重要实际应用价值而成为研究热点。本文的研究工作主要集中在全固态高功率电光调Q激光器、100W/200W高光束质量激Nd:YAG棒状光器以及激光放大系统、全固态高功率Nd:YLF/LBO激光器等理论和实验研究。本文的主要内容可以归纳如下:1、从Nd:YAG激光晶体特性、泵浦结构设计、泵浦光场分布特性、晶体的温度分布、热效应形成机制分析、测量、消除等方面对激光增益介质的热效应进行深入研究。在实际的研究工作中对激光增益介质的热管理进行有效掌控,从而实现全固态激光系统高性能运行。2、从理论上研究各种参量对调Q激光的影响,采用传统平—平腔型实验方案,实现高能量电光调Q激光输出。为解决实验过程中激光棒的端面容易出现坏点以及输出光束质量畸变等问题,优化设计运用正交波罗棱镜腔补偿热致双折射以及消除对准失调问题。利用琼斯矩阵分析Z型正交波罗棱镜腔运转特性,对比几种市售的波罗棱镜,分析波片方位角与偏振透过率、反射臂的有效反射率、输出臂的耦合反射率以及补偿波罗棱镜相位延迟的波片数关系。搭建零相移正交棱镜腔和采用非正常波片波罗棱镜腔实验系统,进一步验证优化设计出Z型波罗棱镜腔激光器中的关键参数。3、从理论上对双棒串接双凸腔模式运行特性进行研究,通过数值模拟计算不同补偿条件下双棒串接双凸腔中光束质量、棒中模体积、模形状与棒温差和双棒间距离的关系。进一步优化设计实验方案,实现高功率、高光束质量激光输出:理论分析和数值计算棒内TEM00光束尺寸以及双棒串接双凸腔稳区运行特性;理论分析和数值计算双棒谐振腔中光学元件未对准灵敏度特性。相关计算结果可为后续双凸双棒串接腔以及双棒串接四镜环行腔实验提供详细的理论指导。4、设计双凸直腔和L型腔结构,采用双棒串接技术,利用热近非稳腔选模特性,实现100W-QCW-1064nm (M2<1.5,峰值功率1250W)高光束质量非偏振和偏振激光输出。进一步采用MOPA技术,实现200W-QCW-1064nm (M2<1.5,峰值功率2500W)高光束质量激光输出。在200W-QCW-1064nm高光束质量激光器实验研究基础之上,进行整体激光系统工程化研究。对其整体放大激光系统的光斑抖动特性进行研究,满足工程化研究应用要求。并依据测试的结果,对整体激光系统下一步工程化研究工作打下良好的基础。5、通过对Nd:YLF晶体以及Nd:YLF激光头各项性能研究。运用倍频理论,理论分析和计算LBO晶体的相位匹配特性、有效非线性系数、临界及非临界相位匹配参量。讨论环行腔运行特性,为后续环行腔结构设计提供理论指导。采用双棒串接c轴垂直放置、中间加旋光晶体等措施补偿热透镜效应的各向异性。通过在晶体及腔镜镀1微米波长减反膜的方式抑制1微米激光振荡。双棒串接短腔实现高功率28W-QCW-1321nm高功率、高光束质量激光输出。据我们所知,此结果在全固态双棒状串接准连续1321nm Nd:YLF激光器中,其输出功率达到先进水平。在短腔实验的基础上,设计四镜环形腔结构,实现18W-QCW-1321nm基频激光输出。进一步采用非线性频率变化技术实现6W-QCW-660nm倍频激光输出。理论分析330nm紫外激光输出特性。
张申金[3](2004)在《高功率激光二极管阵列侧面抽运Nd:YLF激光放大器的研究》文中进行了进一步梳理采用激光二极管阵列(LDA)代替氙光灯作为抽运源的激光二极管抽运固体激光器(DPSSL)以其转换效率高、稳定性好、体积小、光束质量高、重复频率高、寿命长和全固态等优点,已成为新型激光器的发展热点,而且它还可以克服以氙光灯作为抽运源时带来的热效应等副作用。Nd:YLF晶体有较长的荧光寿命及自然双折射特性,用功率受限型抽运源LD进行抽运,可充分发挥激光二极管的潜力。 本文从理论及实验上分析研究了高功率LDA侧面抽运Nd:YLF激光放大器的放大特性,所做得主要内容包括: 1、从交叠积分及输运方程出发,对激光放大器的放大特性进行了理论分析,对激光放大器的增益特性、能量转换效率特性及能量输出特性进行了相关的理论研究及计算模拟。 2、设计、制造并成功运行了高功率LDA侧面抽运棒状Nd:YLF的激光放大器及一套两级双程离轴放大系统。实验中对LDA及Nd:YLF棒进行了有效的温度控制,同时采取了精确的延时措施,提高了激光放大器的转换效率和稳定性。实验得到了激光放大器及放大系统的增益特性、输出能量特性及能量提取效率特性与放大器LDA的抽运电流、放大脉冲与放大器LDA抽运电流之间的延时及注入能量之间的关系。实验结果表明:采用侧面直接抽运耦合系统的激光放大器有均匀的抽运光分布场和增益分布场。注入能量为20μJ时,两个激光放大器的双程离轴小信号增益为5.35和5.25;在5mm×5mm软光阑处注入能量为27四川大学硕士学位论文pJ时,放大系统小信号净增益近600倍,输出能量为5.7mJ,能量提取效率为0.86%;注入1.58mJ能量时,放大系统输出能量为129.ZmJ,能量提取效率达到19.5%,实验结果与理论分析和模拟结果基本一致。 3、采用光线追迹和有限元方法,对高功率LDA重复脉冲侧面抽运Nd:YAG激光放大器中棒的瞬态温度分布进行了详细的计算模拟,分析比较了不同抽运阶段、抽运频率及占空比的情况下,棒内的瞬态温度分布。模拟结果表明:高功率LDA侧面重复脉冲抽运时,棒内温度随抽运频率和占空比的增大而增大,棒横截面内圆心处温度随时间变化成锯齿形分布,最后温度随时间成周期性变化。 4、注入光源采用高功率LDA侧面抽运棒状Nd:YLF的电光调Q振荡器,振荡器使用设计新颖的双台阶Q开关驱动器及低压KTP晶体作为电光调Q开关。实验结果表明:电光调Q振荡器输出激光脉冲时间抖动小于4ns,脉冲宽度小于6.7ns,输出能量可达1.16mJ,单纵模几率为100%,单脉冲能量稳定度为3%,脉宽稳定度为4%。 本文对高功率LDA侧面直接抽运Nd:YLF激光放大器及放大系统进行了详细的理论分析及实验研究。其结论可为设计、研制及优化高功率LDA侧面直接抽运固体激光放大器提供参考。 关键词:高功率LDA侧面抽运两级双程离轴放大增益第2页共4页
韦辉,许世忠,马忠林,张生佳,沈磊,曾文章,陈绍和[4](2004)在《激光二极管列阵抽运的高稳定Nd∶YLF环形激光器》文中提出成功研制了一台激光二极管列阵 (LDA)抽运的高稳定Nd∶YLF环形激光器。用输出激光强度负反馈控制谐振腔的增益 ,建立了准连续的~ 10 0 μs宽预激光状态 ,然后在此预激光基础上调Q。由于预激光模式与谐振腔固有模式一致并且具有一定强度 ,调Q脉冲的建立时间和幅度都很稳定。实验结果为 :输出调Q脉冲强度起伏不超过4 3% ,时间抖动小于± 4ns。
陈进[5](2003)在《高功率LD泵浦的内腔倍频Nd:YAG激光器研究》文中研究表明激光二极管泵浦的固体激光器(DPSSL,DPL)具有高效率、结构紧凑、工作稳定、寿命长和全固化等优点,在材料加工、军事、医疗、科研等领域已得到广泛应用,已经成为国际上新型固体激光器的发展热点,高功率全固态DPL正在成为主流激光器,高功率LD泵浦绿光激光器因其在材料加工、同位素分离等领域的潜在应用更是各发达国家致力研究的重点。本文围绕高功率、高重复频率全固态内腔倍频Nd:YAG激光器进行了系统的理论和实验研究,在泵浦电流为17.3A时,获得了重复频率为20.4kHz、脉宽为230ns、输出功率为82W的绿光,考虑功率计的修正系数1.04,实际获得了超过85W的532nm绿光输出,功率不稳定性小于(1.03%,光──光转换效率为9.7%。主要创新点可以概括如下1、采用高功率双声光Q开关腔内同步调制技术,结合调整Q开关的偏转角度,有效地抑制了高泵浦功率下的腔内基波激光振荡,提高了腔内基波的峰值功率密度,为实现高的倍频转换效率奠定了基础。已经获得了功率85W的绿光稳定输出,国内领先,国际先进,输出模式为近高斯分布,质量很好。2、计算了KTP温度升高对倍频转换效率的影响以及温度升高时最佳相位匹配角的偏离。实验上采用旋转晶体、加强致冷、控制晶体内部光斑大小三种方法相结合,有效地控制了KTP晶体热效应的影响,增大了倍频效率,实现了大尺寸KTP倍频晶体在高功率条件下的稳定正常工作。3、采用传统平凹腔,分析了高泵浦功率下Nd:YAG棒热透镜效应和热致双折射效应的影响,得到了高功率激光器运行在第II稳区并且基模体积受到限制的结论。根据计算和实验,选择合适的腔参数,在保证谐振腔稳定的前提下,增大了模体积,同时保证KTP上的基波光斑在一定泵浦功率变化范围内保持相对稳定,在单Nd:YAG棒的情况下获得了单端稳定输出85W的绿光功率,不稳定度为(1.03%。 截止到目前,已经获得了超过90W的绿光输出,通过设计合适的谐振腔、采用优良的倍频晶体以及采取更有效的热效应控制措施,不久的将来一定可以实现百瓦级的绿光输出。
范品忠[6](2000)在《高功率半导体激光器和二极管抽运固体激光器》文中进行了进一步梳理
张勋[7](2021)在《基于超高斯泵浦光束的固体激光器运转模式研究》文中研究说明长久以来,全固态激光器在激光领域备受青睐,其中1.34 μm激光光源在光纤通讯、激光医学、量子信息、大气污染监测等领域都发挥着重要的作用。伴随着激光器诞生开始,其工作效率和光束质量的优化就成为研究的重点。影响激光器工作效率的因素有许多方面,如泵浦方式的选择,谐振腔设计,温度控制等。本文选择从泵浦源抽运模型,能级速率方程和热效应等方面来研究固体激光器运转特性,主要内容如下:1)将泵浦光高斯分布模型变换为超高斯分布模型,在推导Nd:GdVO4晶体四能级速率方程中,加入上转换过程对激光上能级反转粒子数的影响,包括能量传输上转换(ETU)和激发态吸收效应(ESA)。从优化后的速率方程可推出在激光晶体正常运转条件下,四个不同能级跃迁过程所占泵浦过程的粒子比。数值计算在泵浦光超高斯模型下,粒子比率和泵浦功率的关系,同时,还考虑到模式交叠率和泵浦光光斑半径等因素对四个能级跃迁过程粒子比率的影响,并对泵浦功率和输出功率的隐函数关系做进一步计算。结果显示,基于超高斯分布的泵浦光模型能够在一定程度上增加激光器的输出效率。2)建立晶体热源传递模型,推导透镜焦距和热致衍射损耗表达式,数值计算泵浦功率同热透镜效应的关系。通过对比泵浦光为高斯分布和超高斯分布下不同的热源函数,研究泵浦功率和模式交叠率对热致衍射损耗的影响。从粒子能级跃迁机制出发,理论计算激光器热沉积百分比。最终得出,采用超高斯分布的泵浦光模型能够比较好的优化激光器的热效应。3)选择CCD作为实验探测器,设计泵浦光斑强度分布测试方案,测量不同光泵浦功率下的光斑强度分布,采用超高斯函数对测试数据做拟合处理,结果表明,在光泵浦功率为10 W以下时,抽运光强度分布同高斯分布比较贴合,在光泵浦功率为10 W到50 W时,泵浦光强度分布逐渐符合于m=2的超高斯分布。接着,采用等效热电阻代替激光介质,通过测量热电制冷器(TEC)两端电流反推得到发热功率,来进一步测量激光器热沉积百分比,实验测量结果同理论计算结果基本一致。在保证谐振腔稳定性条件下,采用平凹腔腔型结构对激光器输出特性进行实验研究,最终得出,m=2的超高斯分布模型比高斯分布模型更符合激光器输出特性关系。从而验证本文所做工作的合理性。
刘宇[8](2020)在《基于腔内泵浦技术的双波长窄线宽全固态激光器研究》文中认为窄线宽双波长激光在激光医疗、激光雷达监测、引力波探测等前沿科学研究领域具有十分广泛的应用前景。目前获得窄线宽双波长激光的主要手段是以单一激光增益介质为主,由于跃迁谱线之间存在着激烈的增益竞争,从而出现输出功率及转化效率低等问题,难以获得稳定的窄线宽双波长激光同时输出。为此本论文提出了一种基于腔内泵浦技术和F-P标准具相结合的技术方案。在该技术方案中,0.9μm准三能级和1.0μm四能级两种波长激光分别在各自的增益介质中产生,从根本上避免跃迁谱线之间的增益竞争问题;在此基础上,通过引入F-P标准具使得腔内各纵模激光具有特定的损耗,以实现对中心模式附近的其它模式抑制,同时实现对双波长激光的线宽压缩。此外,为了更直观地分析谐振腔的光模特性,本论文创新性地将传播圆理论引入到腔内泵浦双波长窄线宽激光器的谐振腔设计中,并建立腔内泵浦双波长窄线宽激光器谐振腔传播圆-变换圆、激光工作物质的热透镜焦距以及动力稳定性等参数之间的逻辑关系,更加直观地分析、优化谐振腔参数对腔内泵浦双波长窄线宽激光器的模式特性以及输出特性的影响。在理论研究方面,建立了再吸收效应条件下含F-P标准具损耗和四能级全反镜损耗的腔内泵浦双波长窄线宽激光器输出功率的理论模型,通过对含多项损耗的腔内泵浦准三能级和四能级的速率方程进行求解,以及对腔内泵浦双波长窄线宽激光器反转粒子数密度的模拟仿真,获得了腔内光子密度、反转粒子数密度以及输出功率随F-P标准具竖直放置角度变化的规律。得到了含再吸收效应条件下,F-P标准具竖直放置角度对腔内泵浦双波长窄线宽激光器输出特性的影响。理论研究结果显示:随F-P标准具竖直放置角度的改变,四能级激光输出功率变化趋势相比于准三能级激光功率变化趋势较为明显。在实验研究方面,首先开展了腔内泵浦双波长激光器稳定输出实验研究,采用808nm激光作为泵浦源,准三能级912nm激光阈值为9.6W,四能级1064nm激光阈值为17W。当泵浦功率为38.3W时,获得了最高输出功率为3.6W的双波长激光。其中,912nm激光输出功率为1.4W,1064nm激光输出功率为2.2W。且腔内泵浦双波长激光的光-光转换效率达到9.3%,斜效率为17.1%。当泵浦功率达到30W时,测量得到双波长激光横模近似高斯分布,对称性较好。912nm和1064nm激光的M2值分别为1.35和1.28。如此表明,使用腔内泵浦技术可以获得光束质量较好的双波长激光输出。接下来开展了腔内泵浦双波长窄线宽激光器稳定输出的实验研究,在双波长稳定输出的基础上,在腔内加入F-P标准具,同时实现双波长激光的线宽压缩。在双波长窄线宽激光实验中,当泵浦功率为32.48W且F-P标准具竖直放置角度为15°时,得到了两束波长线宽的最小值,912nm激光线宽为0.284nm,1064nm激光线宽为0.627nm,且纵模个数均为2。912nm的输出功率为17mW,1064nm的输出功率为16mW,转换效率为0.1%。当F-P标准具竖直放置角度为10°时,912nm处最大的输出功率为107mW,1064nm处最大的输出功率为35mW,此时得到了随F-P标准具角度变化过程中腔内泵浦双波长窄线宽激光器转换效率的最大值:0.44%,两束激光对应的线宽分别为0.501nm和0.905nm。实验研究结果显示:当F-P标准具竖直放置角度发生变化时,四能级激光输出功率变化趋势相比于准三能级激光功率变化趋势较为明显。通过实验结果与理论研究结果的对比分析可以看出,实验结果与理论结果具有较高的一致性,双波长激光的输出功率均出现了“由高到低”到“由低到高”的变化趋势。说明本论文所建立的腔内泵浦双波长窄线宽激光器的理论模型,能够合理、准确的描述并解释腔内泵浦双波长窄线宽激光器的内部运转过程。
邓卫平[9](2019)在《高稳定高效率半非平面单块激光器研制及性能优化》文中研究说明高稳定高效率Nd:YAG(掺钕钇铝石榴石)半非平面单块激光器在光频率标准、洛伦兹对称性、激光干涉引力波探测等精密测量研究发挥着重要的作用,这些应用对激光的效率和功率稳定性的要求也在不断提高。在引力波探测中,探测激光光功率和功率稳定性是影响探测信噪比和灵敏度的重要因素。为了获得高效率高功率以及高功率稳定性的激光器,本研究围绕该型激光器的泵浦技术和功率稳定开展了实验和理论分析研究,并对相关性能参数进行了优化。论文首先以激光单块谐振腔为研究对象,分析了单块晶体的结构和热稳定性,为后续激光器的研制和性能优化打下了基础。通过分析激光晶体内热量的产生机理,计算了单块晶体的热透镜效应以及晶体内的热分布,激光谐振腔工作情况下的热稳定性。根据谐振腔内的热及单块谐振腔的稳定性分析,给出了单块晶体的相关结构参数优化值,并给出了优化建议。为了研究激光器效率和功率输出的限制因素,本文搭建了 1064nm Nd:YAG单块激光实验系统,首先沿用已有的808nm间接泵浦方式获得了激光输出,测量分析了激光的输出特性,确定了限制激光器效率和功率输出的主要因素。为了进一步提高激光的输出效率和激光输出功率,降低了激光器的能耗,首次尝试采用885nm直接泵浦方式与单块晶体相结合,搭建半非平面单块激光系统。通过采用885nm直接泵浦,单块激光器的出光斜效率从51.3%提高到了 76.9%,接近激光的理论斜效率极限79%。激光的最大输出功率从3.9W提高到了 4.5W,而且在3W功率输出从无法连续长期稳定运行到能够长时间稳定运行100小时以上。激光的光束质量M2为1.12,接近理想高斯光斑。此外还对激光的光谱特性进行了测量。在上述激光器研制的基础上,我们着重对激光功率稳定性进行了优化。在理论上建立了激光强度噪声模型,并从中到了强度噪声谱的理论值。对激光强度噪声进行了测量,噪声的测量值与理论模型得到的谱是相符合的。通过理论噪声模型,定量分析了激光强度噪声中各部分噪声对激光强度噪声的贡献,确定了激光弛豫振荡噪声和泵浦噪声是激光器强度噪声的主要来源。此外,还对激光弛豫振荡噪声特性进行了分析,讨论了激光弛豫振荡噪声抑制电路设计的详细方案。在实验上进一步研究激光强度噪声的抑制。设计和分析了采用光电反馈的方式进行激光强度噪声抑制的方案,通过高增益、宽带宽的电路分别对高频噪声(100kHz-5MHz)和低频噪声(~10mHz-100kHz)进行了主动控制。在 100kHz-5MHz实现了激光弛豫振荡噪声抑制,弛豫振荡频率处相对强度噪声从1E-5/Hz1/2降低到7E-8/Hz1/2,噪声抑制比超过40dB。在0.01Hz-10Hz处,相对强度噪声从1E-2/Hz1/2降低到了 2E-4/Hz1/2,接近空间引力波探测对激光强度噪声的要求;在100Hz-3kHz激光强度噪声从1E-5/Hz1/2降低到4E-7/Hz1/2,相对激光强度噪声接近激光的量子噪声极限;在2kHz-1 00kHz,强度噪声抑制从1E-5(1/Hz1/2)降低到1E-6(1/Hz1/2),还需要进一步提高抑制效果。通过该研究提高了激光的效率,延长了激光高输出功率运转时的长期稳定性和可靠性,也验证了两种不同泵浦方式下的激光的强度噪声特性。这些工作为高稳定高效率激光器的研制和性能优化在光频标、洛伦兹对称性检验和引力波探测中空间激光器的高稳定激光的应用打下了重要的基础。
鲁国志[10](2016)在《基于光胶合PPMgOLN的列阵微片激光器的研究》文中指出随着激光技术的发展,产业、研究机构等均需要大量各种类型的激光器。由于全固态激光器具有重量轻、体积小、效率高、光束质量好、稳定性好等优点,全固态激光器在工业、医疗、科研、民用和军事等领域中应用广泛。三基色是激光显示中不可或缺的,但绿光不像红光和蓝光可以直接由激光二极管发射出,因此紧凑型绿光激光光源成为研究的热点。本论文主要进行基于光胶合Nd:YVO4/PPMgOLN的列阵微片绿光激光器的研究。主要工作有:1.利用二次谐波理论对全固态激光器进行分析,通过理论分析可得出射倍频光强与入射光强的关系,以及倍频效率与相位失配量的关系。并利用三波互作用原理,对准相位匹配原理进行说明。2.通过谐振腔设计的基本原理,设计出激光器的腔型。对端面泵浦全固态激光器中激光增益介质的热效应进行分析,获得了高斯泵浦下激光晶体温度分布场和激光晶体的端面形变量,并提出如何补偿激光晶体中的热效应。通过仿真光胶合晶体内部的温度分布,确定了激光二极管(LD)泵浦源之间的间距。3.进行小型光胶合Nd:YVO4/PPMgOLN列阵微片绿光激光器实验研究。阐述了列阵微片绿光激光器的制作流程与工艺,在端面泵浦驱动下,验证非线性晶体(PPMgOLN)在27℃达到最佳相位匹配。在泵浦电流在1.8 A时,激光器的最大输出功率为225 mW。经过3小时测试,其输出功率不稳定性小于2%,从808 nm到532 nm的光—光转换效率为19%。
二、激光二极管列阵抽运的高稳定Nd∶YLF环形激光器(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、激光二极管列阵抽运的高稳定Nd∶YLF环形激光器(论文提纲范文)
(1)基于双折射滤波全固态连续单频激光技术的研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 全固态单频激光技术总结和研究现状 |
1.2.1 微腔法 |
1.2.2 短程吸收法 |
1.2.3 单向环行腔法 |
1.2.4 扭摆模法 |
1.2.5 F-P标准具法 |
1.2.6 耦合腔法 |
1.2.7 体布拉格光栅选频法 |
1.2.8 双折射滤波法 |
1.3 本论文主要工作 |
2 全固态连续激光器和双折射滤波器理论研究 |
2.1 空间烧孔效应引起多模振荡的分析 |
2.1.1 烧孔效应对反转粒子分布的影响 |
2.1.2 烧孔效应对增益的影响 |
2.2 自由运转激光器基频光单频运转条件 |
2.2.1 激光晶体掺杂浓度和长度对多模阈值的影响 |
2.2.2 谐振腔长对多模阈值的影响 |
2.3 双折射滤波器的理论研究 |
2.3.1 双折射滤波器理论 |
2.3.2 两种双折射滤波方案的比较 |
2.4 模式匹配分析 |
2.4.1 泵浦光优化 |
2.4.2 振荡光优化 |
2.5 谐振腔分析 |
2.5.1 谐振腔的计算方法 |
2.5.2 谐振腔中损耗分析 |
2.6 本章小结 |
3 LD端面泵浦耦合系统研究 |
3.1 宽发射面激光二极管光束特性分析 |
3.1.1 模式分析 |
3.1.2 像散特性 |
3.1.3 电流温度功率特性 |
3.2 LD端面泵浦耦合方法 |
3.3 基于圆柱透镜和自聚焦透镜组合的耦合系统 |
3.3.1 光束整形原理 |
3.3.2 ZEMAX软件仿真与实验验证 |
3.4 基于非球面镜和棱镜组合的耦合系统 |
3.4.1 光束整形原理 |
3.4.2 ZEMAX软件模拟 |
3.5 本章小结 |
4 基于楔形Nd:YVO_4/YVO_4双折射滤波的单频激光研究 |
4.1 Nd:YVO_4激光晶体特性 |
4.1.1 Nd:YVO_4晶体切割方式 |
4.1.2 楔型Nd:YVO_4晶体的选偏分析 |
4.2 LD端面泵浦Nd:YVO_4激光器多模阈值实验研究 |
4.2.1 实验方案 |
4.2.2 实验结果和分析 |
4.3 楔形Nd:YVO_4/YVO_4双折射滤波理论分析 |
4.3.1 楔形Nd:YVO_4/YVO_4双折射滤波器设计 |
4.3.2 滤波损耗分析 |
4.4 楔形Nd:YVO_4/YVO_4 单频激光实验研究 |
4.4.1 实验装置 |
4.4.2 实验结果与讨论 |
4.5 本章小结 |
5 基于楔形Nd:YVO_4/KTP双折射滤波的单频绿光研究 |
5.1 倍频晶体KTP工作原理 |
5.1.1 倍频原理 |
5.1.2 相位匹配 |
5.2 腔内倍频绿光单纵模运转条件 |
5.2.1 倍频激光器中非线性损耗 |
5.2.2 影响倍频激光单频运转因素的分析 |
5.3 楔形Nd:YVO_4/KTP单纵模激光器设计 |
5.3.1 谐振腔设计 |
5.3.2 楔形Nd:YVO_4/KTP双折射滤波分析 |
5.4 楔形Nd:YVO_4/KTP单频激光实验研究 |
5.4.1 实验装置 |
5.4.2 实验结果与讨论 |
5.5 本章小结 |
6 全文总结与展望 |
参考文献 |
附录A |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(2)全固态高性能振荡级激光器的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 激光二极管泵浦的全固态激光器综述 |
1.1.1 激光二极管泵浦的全固态激光器发展 |
1.1.2 LD泵浦全固态激光器的优势和泵浦方式 |
1.1.3 全固态激光器的发展趋势 |
1.2 全固态电光调Q激光器研究现状和技术发展趋势 |
1.2.1 全固态电光调Q激光器的国内外研究现状 |
1.2.2 全固态电光调Q激光器技术发展趋势 |
1.3 全固态高功率Nd:YAG圆棒激光器研究现状和技术发展趋势 |
1.3.1 全固态高功率Nd:YAG圆棒激光器国内外研究现状 |
1.3.2 全固态高功率Nd:YAG圆棒激光器技术发展趋势 |
1.4 全固态高功率Nd:YLF激光器研究现状和技术发展趋势 |
1.4.1 全固态高功率Nd:YLF激光器的国内外研究现状 |
1.4.2 全固态高功率Nd:YLF激光器技术发展趋势 |
1.5 本文的研究内容 |
2 全固态高功率激光器增益介质的热效应研究 |
2.1 Nd:YAG晶体的特性 |
2.1.1 物理性能 |
2.1.2 激光特性 |
2.1.3 Nd:YAG激光棒 |
2.2 高功率LD泵浦模块结构和泵浦光场分布特性研究 |
2.2.1 泵浦模块结构选择和设计 |
2.2.2 泵浦模块中泵浦光强分布特性理论研究 |
2.2.2.1 泵浦光强分布数值计算模型 |
2.2.2.2 数值计算结果与分析 |
2.3 泵浦模块中激光晶体热效应研究 |
2.3.1 温度分布 |
2.3.2 热致双折射的形成机制 |
2.3.3 晶体热透镜效应的形成机制 |
2.3.4 热效应的测量与分析 |
2.4 热效应消除及补偿分析 |
2.4.1 热透镜效应的补偿 |
2.4.2 热致双折射的补偿方法 |
2.5 本章小结 |
3 全固态高能量窄脉宽调Q激光器优化设计 |
3.1 电光调Q运转特性研究 |
3.1.1 调Q速率方程的求解 |
3.1.2 电光调Q运转特性优化计算 |
3.1.3 优化设计实验参数 |
3.2 实验方案论证 |
3.2.1 传统平-平腔实验方案 |
3.2.2 新型调Q实验方案论证 |
3.3 Z型正交波罗棱镜腔的优化设计 |
3.3.1 Z型正交波罗棱镜腔和光学系统的琼斯矩阵表述 |
3.3.2 反射臂的分析和设计 |
3.3.3 输出臂的分析和设计 |
3.3.4 波罗棱镜激光器输出特性理论研究 |
3.4 Z型正交波罗棱镜腔的实验研究 |
3.4.1 实验方案 |
3.4.2 实验结果与分析 |
3.5 本章小结 |
4 双棒串接双凸腔模式特性和未对准灵敏度理论研究 |
4.1 双棒串接双凸腔稳定性和光束质量因子数值模拟和分析 |
4.1.1 双棒串接双凸腔稳定性和光束质量因子理论分析 |
4.1.2 双棒串接双凸腔稳定性和光束质量因子计算结果和分析 |
4.2 双棒串接双凸腔运行特性数值模拟和分析 |
4.2.1 双棒串接双凸腔运行特性理论分析 |
4.2.2 双棒串接双凸腔运行特性计算结果和分析 |
4.3 双棒串接腔未对准灵敏度数值模拟和分析 |
4.3.1 未对准灵敏度引起双折射退偏损耗的理论分析 |
4.3.2 双棒泵浦功率差对退偏损耗的影响 |
4.3.3 横向未校准对退偏损耗的影响 |
4.3.4 纵向未校准对退偏损耗的影响 |
4.3.5 激光晶体棒倾斜对退偏损耗的影响 |
4.3.6 晶体半径对退偏损耗的影响 |
4.4 本章小结 |
5 全固态高光束质量Nd:YAG圆棒激光器及其放大激光系统研究 |
5.1 100W-QCW-1064nm高光束质量Nd:YAG激光器实验研究 |
5.1.1 侧泵模块运行特性研究 |
5.1.1.1 LD腔面检测 |
5.1.1.2 LD运行特性 |
5.1.1.3 单棒短腔输出特性 |
5.1.2 双棒串接退偏特性实验研究 |
5.1.3 100W-QCW-1064nm高光束质量非偏振激光器实验研究 |
5.1.4 100W-QCW-1064nm高光束质量偏振激光器实验研究 |
5.2 200W高光束质量QCW棒状放大激光系统研究 |
5.2.1 高斯光束在耦合系统以及等效厚透镜中的传输特性 |
5.2.1.1 球差对高斯光束的影响 |
5.2.1.2 高斯光束在光学耦合系统的传输特性 |
5.2.1.3 高斯光束在等效厚透镜的传输特性 |
5.2.2 脉冲激光放大的理论和特性分析 |
5.2.2.1 脉冲激光放大基本理论分析 |
5.2.2.2 脉冲激光放大特性分析 |
5.2.3 200W高光束质量QCW棒状放大激光系统实验方案设计 |
5.2.4 200W高光束质量QCW棒状放大激光系统工程化研究 |
5.3 200W高光束质量QCW棒状放大激光系统光斑抖动研究 |
5.3.1 光学平台自身的震动测试 |
5.3.2 激光系统的光斑抖动特性研究 |
5.4 本章小结 |
6 全固态高功率Nd:YLF/LBO激光器研究 |
6.1 Nd:YLF晶体特性研究 |
6.1.1 Nd:YLF晶体特性 |
6.1.2 Nd:YLF晶体激光特性 |
6.1.3 Nd:YLF热效应测量研究 |
6.2 倍频理论及LBO晶体特性研究 |
6.2.1 二次谐波倍频理论研究 |
6.2.1.1 三波相互作用稳态耦合波方程及其解 |
6.2.1.2 Ⅱ类相位匹配正交耦合倍频的平面波小信号解 |
6.2.2 双轴晶体相位匹配的理论分析 |
6.2.2.1 双轴晶体的相位匹配 |
6.2.2.2 有效非线性系数的计算和测量方法 |
6.2.3 LBO晶体特性以及相位匹配参量计算 |
6.2.3.1 LBO的物理特性、非线性特性 |
6.2.3.2 LBO晶体临界及非临界相位匹配参量计算 |
6.2.4 Ⅰ、Ⅱ类相位匹配最佳聚焦特性 |
6.3 环行腔分析 |
6.3.1 环行腔传输矩阵分析 |
6.3.2 环行腔的优化设计 |
6.4 全固态高功率QCW-1321nm Nd:YLF激光器实验研究 |
6.4.1 实验方案设计 |
6.4.2 实验结果与分析 |
6.5 全固态高功率腔内倍频660nm激光器实验研究 |
6.5.1 实验方案设计 |
6.5.2 实验结果和分析 |
6.6 本章小结 |
7 全文总结与展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
学位论文数据集 |
(3)高功率激光二极管阵列侧面抽运Nd:YLF激光放大器的研究(论文提纲范文)
第一章 引言 |
§1.1 二极管抽运固体激光器(DPSSL)的研究意义 |
§1.2 二极管抽运固体激光器的发展 |
§1.3 二极管抽运固体激光器的特点 |
§1.4 二极管抽运固体激光器的应用 |
§1.5 参考文献 |
第二章 高功率LDA侧面抽运激光放大器理论研究 |
§2.1 LDA侧面直接抽运模型 |
§2.1.1 交叠积分对增益特性的影响 |
§2.1.2 LDA温度对增益特性的影响 |
§2.2 重复脉冲激光放大器中棒的瞬态温度分布 |
2.2.1 热沉积及温度分布理论基础 |
2.2.2 计算结果及分析 |
§2.3 LDA抽运激光放大器的增益特性 |
§2.3.1 激光放大器的放大理论 |
§2.3.2 增益特性模拟结果 |
2.4 参考文献 |
第三章 激光放大系统的实验研究 |
§3.1 激光放大器的结构 |
§3.2 激光放大系统的实验装置 |
§3.3 电光调Q单纵模振荡器 |
§3.3.1 实验装置 |
§3.3.2 选频机理 |
§3.3.3 实验结果 |
§3.4 预放大系统、90°转子及扩束系统 |
§3.5 两级双程离轴放大系统 |
3.6 参考文献 |
第四章、激光放大器的实验结果及结论 |
§4.1 激光放大器的振荡器特性 |
§4.2 激光放大器的放大特性 |
§4.3 放大系统的特性 |
§4.3.1 小信号注入能量放大特性 |
§4.3.2 不同注入能量的放大特性 |
§4.4 参考文献 |
第五章 结论及其讨论 |
读硕期间发表的论文: |
读研究生期间获奖情况: |
致谢 |
(4)激光二极管列阵抽运的高稳定Nd∶YLF环形激光器(论文提纲范文)
1 引 言 |
2 基本原理 |
3 实验装置 |
4 实验结果 |
5 结 论 |
(5)高功率LD泵浦的内腔倍频Nd:YAG激光器研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 激光二极管泵浦的固体激光器综述 |
1.1 激光二极管泵浦固体激光器的发展综述 |
1.2 激光二极管泵浦的固体激光器的主要特性 |
1.3 激光二极管的泵浦耦合方式概述 |
1.4 适合DPL的激光晶体及激光二极管 |
1.5 LD泵浦固体激光器的应用 |
1.6 结论 |
第二章 高功率全固态激光器激光晶体中的热效应研究 |
2.1 大功率激光二极管泵浦组件的结构 |
2.2 Nd:YAG晶体的特性 |
2.3 激光晶体中的温度分布及热效应 |
2.4 热效应的消除及补偿 |
2.5 Nd:YAG热效应的测量及结果 |
2.6 结论 |
第三章 高功率全固态激光器的工作特性研究 |
3.1 四能级系统的速率方程 |
3.2 固体激光器连续工作特性 |
3.3 固体激光器调Q运转特性 |
3.4 LD泵浦的固体激光器的实验研究 |
3.5 结论 |
第四章 高功率全固态激光器的谐振腔研究 |
4.1 高功率激光谐振腔研究的新进展 |
4.2 高功率谐振腔的分析计算 |
4.3 实验结果和分析 |
4.4 结论 |
第五章 高功率全固态激光器中KTP倍频及其热效应研究 |
5.1 三波互作用耦合波方程及解 |
5.2 倍频过程的理论分析 |
5.3 双轴晶体KTP的主要性能与相位匹配的理论分析 |
5.4 KTP晶体中的热效应分析 |
5.5 实验结果及分析 |
5.6 结论 |
第六章 高功率全固态激光器水冷系统研制 |
6.1 激光器冷却技术的现状 |
6.2 水冷系统装置 |
6.3 水冷系统的性能及分析 |
6.4 结论 |
第七章 高功率全固态绿光激光器的实验研究 |
7.1 项目的背景及意义 |
7.2 总体方案设计 |
7.3 内腔倍频的理论分析 |
7.4 技术分析与实验 |
7.5 结论 |
第八章 全文总结 |
参考文献 |
科研成果 |
附录一:科技查新报告 |
附录二:功率计测试证书 |
致谢 |
(7)基于超高斯泵浦光束的固体激光器运转模式研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 全固态激光器的发展 |
1.3 课题研究目的及意义 |
1.4 1.34μm激光国内外研究现状 |
1.5 本论文主要工作 |
2 掺钕晶体性质介绍 |
2.1 Nd:YAG |
2.2 Nd:YVO_4 |
2.3 Nd:YLF |
2.4 Nd:GdVO_4 |
2.5 本章小结 |
3 泵浦光分布对激光器性能的影响 |
3.1 四能级系统模型 |
3.2 高斯光束 |
3.3 超高斯光束 |
3.4 ESA和ETU效应 |
3.5 包含ESA和ETU的四能级速率方程 |
3.6 超高斯抽运模型对激光器性能的影响 |
3.6.1 泵浦功率对粒子比率的影响 |
3.6.2 泵浦光斑半径对粒子比率的影响 |
3.6.3 模式交叠率对粒子比率的影响 |
3.6.4 泵浦功率对输出功率的影响 |
3.7 本章小结 |
4 激光器热效应分析 |
4.1 工作物质温度分布 |
4.2 热透镜效应 |
4.3 热致衍射损耗 |
4.3.1 泵浦光高斯分布 |
4.3.2 泵浦光超高斯分布 |
4.4 热沉积百分比 |
4.5 改善热效应的方法 |
4.6 本章小结 |
5 全固态1342 nm Nd:GdVO_4激光器输出特性的优化 |
5.1 泵浦光强度分布测量 |
5.1.1 常用测量技术 |
5.1.2 测量原理 |
5.1.3 实验测量方案 |
5.1.4 实验测量 |
5.2 谐振腔腔型分析 |
5.3 端面泵浦1342 nm Nd:GdVO_4激光器实验研究 |
5.3.1 热沉积百分比实验测量 |
5.3.2 全固态Nd:GdVO_4激光器输出特性测量 |
5.4 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 本文工作总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(8)基于腔内泵浦技术的双波长窄线宽全固态激光器研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究意义及背景 |
1.2 腔内泵浦双波长技术的研究现状及应用 |
1.3 窄线宽激光器的研究现状、发展趋势及应用 |
1.3.1 窄线宽激光器研究现状 |
1.3.2 窄线宽激光器发展趋势 |
1.4 本论文主要研究内容 |
第2章 腔内泵浦双波长窄线宽激光器理论及输出特性研究 |
2.1 腔内泵浦技术的基本原理 |
2.2 腔内泵浦双波长窄线宽激光器的基本原理 |
2.2.1 四能级激光基本理论 |
2.2.2 准三能级激光基本理论 |
2.2.3 F-P标准具窄线宽原理 |
2.2.4 腔内泵浦双波长窄线宽激光器的设计方案 |
2.2.5 腔内泵浦双波长窄线宽激光器的工作原理 |
2.3 腔内泵浦双波长窄线宽激光器的速率方程 |
2.4 F-P标准具与腔内泵浦双波长组合技术的输出特性仿真 |
2.4.1 再吸收效应对腔内泵浦双波长窄线宽激光器输出特性的影响 |
2.4.2 F-P标准具竖直放置角度对腔内泵浦双波长窄线宽激光器输出特性的影响 |
2.5 本章小结 |
第3章 腔内泵浦双波长窄线宽激光器谐振腔设计 |
3.1 腔内泵浦双波长窄线宽激光器谐振腔设计 |
3.1.1 两镜腔的图解分析法 |
3.1.2 腔内包含单热扰中心的热稳腔 |
3.1.3 腔内包含双热扰中心的热稳腔 |
3.2 腔内泵浦双波长窄线宽激光器的动力稳定腔 |
3.2.1 单波长准三能级激光器的动力稳定腔 |
3.2.2 腔内泵浦双波长窄线宽激光器的动力稳定腔 |
3.4 本章小结 |
第4章 腔内泵浦双波长窄线宽激光器实验研究 |
4.1 腔内泵浦双波长激光器的实验研究 |
4.1.1 912nm准三能级激光器的实验研究 |
4.1.2 腔内泵浦双波长激光器的实验研究 |
4.3 腔内泵浦双波长窄线宽激光器的实验研究 |
4.4 理论与实验结果对比分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论及创新点 |
5.1.1 理论研究结论 |
5.1.2 实验研究结论 |
5.1.3 创新性研究成果 |
5.2 展望 |
1. 理论方面 |
2. 实验方面 |
参考文献 |
攻读博士期间取得的成果 |
致谢 |
(9)高稳定高效率半非平面单块激光器研制及性能优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 单块激光器在激光干涉引力波探测中的应用 |
1.3 高效率高稳定半非平面单块环形激光器研制 |
1.3.1 半非平面单块激光器研制 |
1.3.2 半非平面单块激光器性能优化 |
1.4 论文结构 |
第2章 半非平面单块激光器热稳定性分析 |
2.1 简介 |
2.2 半非平面单块激光器的发展历程 |
2.3 半非平面单块固体环形腔原理 |
2.3.1 半非平面单块固体环形腔结构 |
2.3.2 半非平面单块固体环形腔偏振态理论 |
2.3.3 光传输周期损耗 |
2.3.4 非稳定单块环形腔 |
2.4 半非平面单块谐振腔的热稳定性分析 |
2.4.1 激光晶体的产热原理 |
2.4.2 谐振腔热透镜效应 |
2.4.3 单块晶体内温度分布 |
2.5 半非平面光腔优化措施 |
2.5.1 降低光腔热累积措施 |
2.5.2 晶体热效应补偿措施 |
2.6 本章小结 |
第3章 808nm泵浦半非平面单块激光器研制 |
3.1 简介 |
3.2 实验装置 |
3.2.1 808nm泵浦激光器光路图 |
3.2.2 808nm泵浦源特性 |
3.2.3 半非平面单块环形腔 |
3.3 实验结果及其分析 |
3.3.1 激光输出斜效率 |
3.3.2 激光输出功率稳定性 |
3.3.3 激光光束质量 |
3.3.4 激光腔内热累积 |
3.4 本章小结 |
第4章 885nm泵浦半非平面单块激光器研制 |
4.1 简介 |
4.2 885nm泵浦方式 |
4.2.1 885nm泵浦原理 |
4.2.2 885nm泵浦能级 |
4.2.3 885nm泵浦的发展 |
4.3 实验装置 |
4.4 实验结果及其分析 |
4.4.1 激光输出斜效率 |
4.4.2 激光功率稳定性 |
4.4.3 激光光束质量 |
4.4.4 激光输出光谱 |
4.5 本章小结 |
第5章 激光强度噪声特性及测量 |
5.1 简介 |
5.2 激光强度噪声的来源 |
5.3 激光强度噪声原理 |
5.3.1 激光弛豫振荡噪声理论模型 |
5.3.2 强度噪声计算结果 |
5.4 激光强度噪声测量 |
5.4.1 激光相对强度噪声 |
5.4.2 分光器件的分光一致性测量 |
5.4.3 激光强度噪声测量实验装置 |
5.4.4 激光强度噪声测量结果 |
5.5 本章小结 |
第6章 激光强度噪声抑制 |
6.1 简介 |
6.2 激光反馈控制系统 |
6.2.1 激光反馈系统执行器 |
6.2.2 反馈控制系统综述 |
6.2.3 反馈控制系统噪声模型 |
6.3 激光弛豫振荡噪声抑制 |
6.3.1 弛豫振荡噪声抑制实验装置 |
6.3.2 弛豫振荡噪声反馈控制回路 |
6.3.3 弛豫振荡噪声抑制实验结果 |
6.4 低频噪声抑制 |
6.4.1 低频噪声抑制实验装置 |
6.4.2 低频噪声抑制实验结果 |
6.5 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 研究总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(10)基于光胶合PPMgOLN的列阵微片激光器的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 全固态激光器 |
1.1.1 萌芽时期:20世纪60年代 |
1.1.2 缓慢发展时期:20世纪70年代 |
1.1.3 蓬勃发展时期:20世纪80年代 |
1.1.4 飞速发展时期:20世纪90年代至今 |
1.2 全固态连续绿光激光器 |
1.3 基于小型全固态PPLN的绿光激光器 |
1.3.1 PPLN的发展历史与现状 |
1.3.2 PPLN的微片绿光激光器的发展 |
1.4 本章小结 |
第二章 腔内倍频激光器理论研究 |
2.1 全固态激光器的工作物质 |
2.1.1 掺钕钒酸钇晶体 |
2.1.2 钒酸钇晶体的特性 |
2.1.3 Nd:YVO_4与Nd:YAG相比的优势 |
2.1.4 Nd:YVO_4的材料特性 |
2.2 准相位匹配技术 |
2.2.1 非线性光学 |
2.2.2 双折射相位匹配 |
2.2.3 准相位匹配 |
2.2.4 准相位匹配技术的优点 |
2.3 倍频晶体 |
2.3.1 常见的倍频晶体种类以及特性 |
2.3.2 倍频晶体的倍频效率 |
2.3.3 周期极化铌酸锂(PPLN)晶体 |
2.4 谐振腔的设计 |
2.4.1 设计谐振腔的基本原理 |
2.4.2 光胶合技术 |
2.4.3 实验中的谐振腔 |
2.5 泵浦结构的设计 |
2.5.1 实验中所采用的泵浦结构 |
2.5.2 端面泵浦下的热效应 |
2.6 增益介质中的热透镜效应 |
2.6.1 晶体折射率的变化与温度梯度的关系 |
2.6.2 晶体在高斯泵浦下温度分布计算 |
2.6.3 热透镜效应对激光晶体产生的影响 |
2.6.4 光胶合晶体温度场的模拟仿真 |
2.7 散热结构设计 |
2.7.1 激光晶体中热效应的补偿 |
2.7.2 实验中所采用的散热结构 |
2.8 本章小结 |
第三章 小型光胶合Nd:YVO_4/PPMgOLN列阵微片绿光激光器实验研究 |
3.1 实验装置 |
3.2 列阵激光器制作流程 |
3.3 实验结果与分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 全文总结与工作展望 |
4.1 全文总结 |
4.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文和研究成果 |
致谢 |
四、激光二极管列阵抽运的高稳定Nd∶YLF环形激光器(论文参考文献)
- [1]基于双折射滤波全固态连续单频激光技术的研究[D]. 高志红. 北京交通大学, 2020(02)
- [2]全固态高性能振荡级激光器的研究[D]. 沈建平. 北京交通大学, 2015(06)
- [3]高功率激光二极管阵列侧面抽运Nd:YLF激光放大器的研究[D]. 张申金. 四川大学, 2004(01)
- [4]激光二极管列阵抽运的高稳定Nd∶YLF环形激光器[J]. 韦辉,许世忠,马忠林,张生佳,沈磊,曾文章,陈绍和. 中国激光, 2004(01)
- [5]高功率LD泵浦的内腔倍频Nd:YAG激光器研究[D]. 陈进. 天津大学, 2003(04)
- [6]高功率半导体激光器和二极管抽运固体激光器[J]. 范品忠. 激光与光电子学进展, 2000(10)
- [7]基于超高斯泵浦光束的固体激光器运转模式研究[D]. 张勋. 西安工业大学, 2021(02)
- [8]基于腔内泵浦技术的双波长窄线宽全固态激光器研究[D]. 刘宇. 长春理工大学, 2020(01)
- [9]高稳定高效率半非平面单块激光器研制及性能优化[D]. 邓卫平. 中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所), 2019(02)
- [10]基于光胶合PPMgOLN的列阵微片激光器的研究[D]. 鲁国志. 云南师范大学, 2016(02)