收藏本站
《长春理工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

全固态金绿宝石激光器研究

肖崇溧  
【摘要】:处于人眼可见光波段的0.7~0.8μm可调谐宽带激光光源在激光医疗、光化学、激光遥感、材料处理、激光雷达以及非线性光学等众多前沿研究领域都有着非常广泛的应用,而通过LD泵浦实现激光器全固态运转具有体积小、重量轻、结构牢固、寿命长等诸多优点,将这种LD泵浦技术与0.7-0.8μm激光可调谐技术二者有机的结合,将使得全固化、小型化、宽调谐、高性能的全固态激光器应用于上述领域,因而受到光学领域科研工作者的极大关注。在众多固体激光增益介质中,金绿宝石激光晶体是0.7-0.8μm波段性能最优越的宽带可调谐激光工作物质和激光放大物质之一,本文采用该种晶体作为可调谐晶体,LD泵浦Nd:YAG倍频得到的高功率、高光束质量532nm绿光作为泵浦激光光源,从理论和实验上分别针对532nm泵浦绿光的高光束质量输出、高效倍频及0.7~0.8μm宽谱段调谐进行了深入研究,实现了高重频、窄脉宽、高转换效率的0.7-0.8μm波段可调谐激光输出,详细分析了激光输出的光学特性,并通过非线性频率变化技术获得了紫外波段激光输出。 本论文的主要研究内容主要有以下几方面: 1.采用声光调Q技术,结合高斯光束传输原理,通过二次谐波变化,为了保证激光的光束质量和输出功率,从理论上讨论了热透镜和热致双折射等热效应的产生机理,应用了控制高功率激光光束质量的关键技术,在此基础上,开展了高功率连续波和准连续波基频DPL研究。 2.通过选用低掺杂浓度的Nd:YAG晶体棒、双Q开关正交放置结构、热近非稳腔优化设计以及双棒串接热致双折射补偿技术,同时通过对倍频晶体的温度控制装置设计及PID算法介绍控制算法的程序,来测试得出分析温控系统的结果,实现了一台高重频运转的LD侧面泵浦1064nmNd:YAG全固态激光器,得到平均功率为32W,重复频率10kHz、光束质量因子M2≈1.63的高光束质量532nm激光输出。 3.对金绿宝石晶体的激光动力学特性进行了研究,分析了声子振动型激光晶体的能级跃迁特性,在此基础上通过物理模型对金绿宝石晶体的增益特性做了研究。根据在不同温度下,晶体激光性能会发生改变的特点,提出了金绿宝石激光器设计中应用过程中合理运用上述特点的原则。 4.以空间相关的四能级系统速率方程为出发点,研究端面泵浦固体激光器的输入输出特性及各空间变量对输出特性的影响。理论研究了空间分布变量对输出特性的影响。 5.采用532nm激光作为泵浦源,泵浦金绿宝石晶体实现了较高效率的0.7~0.8μm激光输出,并引入波长调谐技术,实现了该波段激光的可调谐运转与可调谐的全固态激光器。 6.研究较高重频绿光泵浦,实现较低重频电光调Q激光,采用腔外倍频技术,通过对0.7-0.8μm波段激光频率转换,实现了可调谐的紫外波段激光输出。
【学位授予单位】:长春理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN248.1

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李光晓;金绿宝石激光器:未被认识的脱毛美容专家[J];光电子技术与信息;2000年04期
2 张贵芬;单模钕玻璃激光振荡器[J];光学学报;1985年07期
3 张帮星,吴路生,赵梅荣,张海丽;高功率巨脉冲输出可调谐金绿宝石激光器及其倍频研究[J];光学学报;1986年05期
4 胡文涛,周复正,陈有明,沈小华,姜中宏;LD泵浦Nd:YAG激光器的连续激光输出和高重复率调Q[J];光学学报;1994年12期
5 杨晓东,欧阳斌,李传东,徐冰,林礼煌;紫翠宝石激光输出的温度特性研究[J];光学学报;1995年01期
6 李振华,李培勇,鲍国君,胡文涛,马建伟,贺安之;一种改进的激光二极管纵向泵浦固体激光器的腔模设计方法[J];光学学报;1996年12期
7 王艳,王学荣,刘博林;金绿宝石激光晶体性能的研究[J];激光杂志;2003年01期
8 张守都,吴光照,马笑山,张克敏;BeAl_2O_4:Cr~(3+)晶体初步激光试验[J];激光;1982年05期
9 吴路生,赵梅荣,张邦星;从金绿宝石激光器中产生可调谐近紫外光[J];量子电子学;1986年02期
10 马笑山,王四亭,金宗儒,沈雅芳,朱汝德;紫翠宝石(BeAL_2O_4:Cr~(3+))晶体生长与质量[J];人工晶体;1985年Z1期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马海霞,楼祺洪,周军,董景星,魏运荣;用于泵浦固体激光器的激光二极管线阵的输出特性[J];半导体光电;2003年06期
2 黄强,陈建国,冯国英,赵刚;光脉冲在钕玻璃激光放大介质中的传播特性研究[J];半导体光电;2004年02期
3 闫立华;徐会武;任永学;王晓燕;杨红伟;安振峰;;不完全匹配吸收方法测试激光二极管阵列寿命[J];微纳电子技术;2011年07期
4 宋贵才,全薇,宁国斌,金光勇,闫晓媛,任重,梁柱;伞形端头光源—光纤耦合器[J];兵工学报;2004年03期
5 吴昊;李洪祚;王一帆;刘瑞;范英杰;陈薪羽;;连续侧面泵浦Nd∶YAG陶瓷激光器被动调Q研究[J];兵工学报;2012年03期
6 冯驰;李强;姜梦华;王宝华;;Nd:YAG调Q脉冲激光器微孔实验研究[J];北京工业大学学报;2010年03期
7 高雪松,高春清,林志锋,胡姝玲,李家泽,魏光辉;高功率双包层光纤激光器温度分布的数值分析[J];北京理工大学学报;2005年11期
8 王景峰;张海洋;赵长明;杨苏辉;;种子注入高重复频率Q开关激光器[J];北京理工大学学报;2006年12期
9 何建伟;赵长明;杨苏辉;赵彬;;太阳光泵浦固体激光器的设计[J];北京理工大学学报;2007年12期
10 刘嘉巍;高春清;高明伟;王磊;李家泽;;脉冲串输出人眼安全光学参量振荡器研究[J];北京理工大学学报;2010年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 鲁燕华;张雷;马毅;武德勇;魏彬;刘洋;王智林;;二极管抽运全固态1.319μm连续锁模激光器[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 邱基斯;樊仲维;唐熊忻;张晶;刘悦亮;;高效双端泵电光腔倒空Nd:YLF 1053nm激光器[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 杨帆;赵长明;;太阳光泵浦Nd:YAG激光器中聚光器的设计[A];2004全国光学与光电子学学术研讨会、2005全国光学与光电子学学术研讨会、广西光学学会成立20周年年会论文集[C];2005年
4 赵娟;曹科峰;曹宁翔;朱利君;陈敏;;100J强激光脉冲能源系统电路优化[A];四川省电子学会高能电子学专业委员会第四届学术交流会论文集[C];2005年
5 孙维娜;王伟力;秘国江;朱辰;杨文是;;激光二极管抽运高重复频率大能量激光器[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
6 童立新;高清松;陈晓琳;陈军;唐淳;刘芳;;高重复频率融石英棒受激布里渊散射相位共轭实验研究[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
7 陈远斌;贺少勃;於海武;杨东;刘建国;刘勇;郭良福;力一峥;陈德怀;王琳;;高负载脉冲氙灯管壁特性实验研究[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
8 路英宾;高剑波;卿光弼;陈德章;刘韵;兰戈;;激光二极管侧面抽运铒玻璃激光器的电光调Q技术[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
9 刘建国;贺少勃;陈远斌;曹丁象;杨东;刘勇;於海武;;高平均功率钕玻璃片状激光器增益特性模拟[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
10 陈雨金;龚兴红;林炎富;罗遵度;谭奇光;黄艺东;;Nd~(3+):LaB_3O_6解理微片激光器[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 崔泽琴;AZ31B镁合金脉冲激光加工行为的研究[D];太原理工大学;2011年
2 杜杉;Er~(3+):YAG晶体中上转换机制对激发波长敏感性的研究[D];吉林大学;2011年
3 罗曦;高功率激光的传输变换与光束控制研究[D];华中科技大学;2011年
4 张晓琳;微波法制备YAG粉体微观结构的调控及其烧结性的研究[D];山东大学;2011年
5 黄庆捷;Tm~(3+)/Yb~(3+)共掺材料制备与激光性能研究[D];山东大学;2011年
6 颜涛;高品质铌酸锂、钽酸锂晶体的生长、结构与性质研究[D];山东大学;2011年
7 王伟;ICF激光驱动器频率转换关键问题研究[D];山东大学;2011年
8 张莹;双钨酸盐KRE_xYb_(1-x)(WO_4)_2激光晶体的研究[D];长春理工大学;2011年
9 王卓;基于受激拉曼散射效应的窄带GaAs太赫兹辐射源及新型太赫兹探测技术的理论研究[D];天津大学;2009年
10 许宝忠;成形脉冲YAG激光技术及应用研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏星斌;中红外PPLN光参量振荡技术研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 沙鹏;半导体泵浦高重频绿光激光器研究[D];长春理工大学;2010年
3 赵晓宏;Cr~(4+):YAG晶体的生长与缺陷分析[D];长春理工大学;2010年
4 周楠;任意波形超短光脉冲发生器研究[D];北京交通大学;2011年
5 陈慧彬;1.53μm人眼安全光学参量振荡器的研究[D];福建师范大学;2010年
6 沙平生;基于微晶片激光的诱导击穿光谱系统设计与研究[D];东华大学;2011年
7 胡春辉;基于三点调平的农田激光清平机设计与研究[D];河北农业大学;2011年
8 连晓娟;高效率DPSSL设计中的相关问题研究[D];西安电子科技大学;2011年
9 王起阳;激光晶体热透镜效应的控制方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
10 王素青;端面泵浦DPL的热效应研究[D];西安电子科技大学;2011年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵致民,陈浩伟,解慧明,田丰,田来科,白晋涛;LD端面泵浦全固态绿光激光器耦合系统研究[J];西北大学学报(自然科学版);2004年06期
2 李章华,苏林柏;TS-10C全固态中波广播发射机报警系统的改进[J];宁德师专学报(自然科学版);2000年04期
3 任豪;;全固态塑料电致变色器件[J];发光学报;2007年02期
4 杨实;杨汉武;钱宝良;钟辉煌;;基于磁开关的全固态、高功率、长脉冲发生器的初步研究[J];中国物理C;2008年S1期
5 曹思维;李斌;刘规东;李永大;姚矣;陈金强;林楠;;全固态黄光激光器技术综述[J];光学仪器;2008年05期
6 ;《中国激光》“全固态激光技术”专题征稿启事[J];光学学报;2009年02期
7 何京良,王建明,侯玮,张恒利,冯宝华,吴星,许祖彦,杨国桢;全固态连续波绿光激光器输出超过5W[J];中国激光;1998年03期
8 张鸿博 ,冯衍 ,徐贵昌 ,姚爱云 ,毕勇 ,王桂玲 ,许祖彦 ,周寿桓;全固态准连续掺钛蓝宝石激光器[J];中国激光;2002年07期
9 王鹏,姚建铨,徐德刚,周睿,郭丽;天津大学精仪学院激光与光电子研究所研制出全固态绿光激光器已突破百瓦[J];激光杂志;2003年04期
10 周睿,姚建铨,徐德刚,王鹏,郭丽,温午麒;天津大学激光与光电子研究所研制成功104W全固态532nm绿光激光器[J];激光与光电子学进展;2003年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 任豪;;全固态塑料电致变色器件的研制[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
2 孟志鹏;张自成;杨汉武;钱宝良;;半导体开关在脉冲功率技术中的应用[A];第三届全国粒子加速器技术学术交流会论文集[C];2007年
3 刘文元;王保民;刘先年;梁成宝;傅正文;秦启宗;;全固态薄膜锂电池与微太阳电池组合的电源[A];第二十七届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2006年
4 杨实;杨汉武;钱宝良;钟辉煌;;基于磁开关的全固态、高功率、长脉冲发生器的初步研究[A];第三届全国粒子加速器技术学术交流会论文集[C];2007年
5 韩宏伟;;单基板全固态染料敏化太阳能电池应用研究[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
6 石朝辉;张鸿博;潘树志;章萍;崔建丰;毕勇;宋立维;李瑞宁;樊仲维;许祖彦;;一种全固态高功率准连续掺钛蓝宝石激光器[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
7 徐德刚;姚建铨;;全固态高功率绿光激光器的研究[A];京津激光界青年科学家论坛报告选[C];2005年
8 贾玉磊;刘杰;李健;何京良;;全固态Nd:YVO_4紫外激光器[A];第五届全国光学前沿问题研讨会论文摘要集[C];2001年
9 刘文元;傅正文;秦启宗;;以LiCoO_2为阴极的全固态薄膜锂电池研究[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集[C];2004年
10 李港;陈檬;张丙元;于海娟;;全固态SESAM锁模激光器的研究[A];2004年全国强场激光物理会议论文集(二)[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;技嘉一马当先 二线厂备感压力 主板市场走向全固态电容设计[N];电子资讯时报;2007年
2 四川 饶虔铭;1kW全固态PDM发射机工作原理及维修(下)[N];电子报;2010年
3 本报记者 张显峰;激光晶体市场:三分天下我有其一[N];科技日报;2006年
4 毕玮琳;“绿光”占据科技高点[N];吉林日报;2007年
5 记者 孙春艳;“十一五”将创造新市场[N];吉林日报;2006年
6 ;谁是下一代接班人[N];中国电脑教育报;2007年
7 记者 杨耀青;我市10个项目获2840万元[N];西安日报;2011年
8 ;与绚丽的光线打交道[N];科技日报;2006年
9 ;超小巧Mini-ITX 780G主板现身[N];中国电脑教育报;2008年
10 记者 赵伟 通讯员 郑原驰;彩色激光电视关键技术取得重大突破[N];长春日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 肖崇溧;全固态金绿宝石激光器研究[D];长春理工大学;2011年
2 邹雷;全固态可调谐激光光源的研究[D];天津大学;2007年
3 范秀伟;全固态多波长激光特性研究[D];山东师范大学;2008年
4 郑耀辉;高功率全固态连续单频激光器的理论和实验研究[D];山西大学;2009年
5 程康;单调Q和双调Q激光特性及频率变换特性研究[D];山东大学;2012年
6 任红艳;光参量放大器件中泵浦激光位相的影响与控制研究[D];复旦大学;2010年
7 刘建丽;利用全固态激光技术及光学参量过程产生高功率连续单频激光的理论和实验研究[D];山西大学;2011年
8 胡居广;大屏幕真彩色全固态激光显示系统关键技术研究[D];天津大学;2004年
9 李炳新;新型聚合物光纤放大器的研究[D];燕山大学;2004年
10 王垚廷;全固态连续单频473nm蓝光激光器的理论和实验研究[D];山西大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵宇;全固态三波长激光眼底病治疗机控制系统研制[D];天津医科大学;2010年
2 张豪磊;579nm全固态黄光拉曼激光器的研究[D];西北大学;2011年
3 陈跻峰;全固态Nd:LuVO_4晶体激光二极管泵浦1343nm激光[D];长春理工大学;2012年
4 魏权夫;全固态准连续可调谐钛宝石激光器及其泵浦的PPLN-OPO之研究[D];天津大学;2004年
5 孙岩;高重频全固态Nd:YLF激光器研究[D];清华大学;2010年
6 潘江妮;基于光动力治疗仪的全固态绿激光光源研究[D];西北大学;2012年
7 黄晶;全固态1.57μm光学参量振荡器的研究[D];长春理工大学;2012年
8 赵伟芳;全固态单频激光技术研究[D];北京工业大学;2010年
9 陈虹竹;LD泵浦457nm深蓝光激光器[D];长春理工大学;2008年
10 王睿;连续波内腔近红外PPLN光学参量振荡器及黄橙光源研究[D];天津大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026