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《西北大学》 2003年
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大功率全固态Nd:YVO_4/LBO绿光激光器研究

赵致民  
【摘要】: 本文第一章介绍了全固态绿光激光器的主要特性、优点、应用领域及国内外发展现状。 第二章分析了固体激光器的工作原理,以四能级系统为模型,应用速率方程理论研究了激光场与激光晶体之间相互作用理论,导出了固体激光器的阈值功率、输出功率和斜效率等特性。本章还分析了固体激光领域普遍采用的频率变换技术:建立在耦合波理论上的二次谐波理论,重点分析了相位匹配对转换效率的影响。 第三章分析了激光晶体的热透镜效应,研究了热透镜理论模型和各种测量方法,对这些方法总结、归类并指出了各自的优缺点。 第四章研究了作为泵浦源的光纤耦合输出大功率半导体激光器与激光晶体间的耦合系统。利用矩阵光学的方法,计算了高斯光束经耦合系统聚焦后的像距和束腰宽度,以此为指导设计加工了一套双平凸镜耦合系统,耦合效率达92%;在以上基础上研究了泵浦光与振荡光在激光晶体中的匹配,计算出了泵浦光经耦合系统后的最佳焦点位置。 第五章分析了Nd:YVO_4和LBO晶体的光学特性,深入分析了在引入热透镜效应的情况下谐振腔的像散问题,设计了四镜Z型折叠腔,应用ABCD定律计算优化选择了一组腔参数。LBO晶体Ⅰ类角度相位匹配,Nd:YVO_4和LBO晶体温度分别控制在20℃和18℃,双端总的抽运功率为26W的情况下,获得4.2W的连续绿光输出,光-光转换率为17.6%;LBO晶体Ⅰ类非临界相位匹配(NCPM),Nd:YVO_4和LBO晶体温度分别控制在20℃和148℃,双端总的抽运功率为28.9W的情况下,获得8W的连续绿光输出,光-光转换率为27.7%。进行了总体设计加工,研制出一台样机并通过有关部门鉴定。 最后一章为本论文的总结和建议。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TN248.4

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李志刚;大功率固态激光器中的传热与热应力研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2008年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 初新俊;王智勇;马春雨;左铁钏;;两种非球面微透镜大功率半导体激光器阵列准直效果的分析[A];第十七届全国激光学术会议论文集[C];2005年
8 王如刚;查代奉;陈振强;;水热法与熔盐法KTP腔内倍频绿光的对比研究[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
9 闻传花;贲腾;;星间WDM激光通信中光学系统带宽的影响[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(下册)[C];2007年
10 杨晓冬;许鸿儒;陈美华;谭锦业;刘定文;刘进宝;;高斯光束教学实验仪[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集(下册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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9 魏文俭;激光制导光电对抗半实物仿真关键技术与系统研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 刘亮;传导冷却端面泵浦板条放大器热效应研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王春华;Yb:YAG薄片内腔倍频技术研究[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 张守银;非线性光学差频及和频方法产生太赫兹波及延迟成像的研究[D];郑州大学;2010年
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5 王培红;水下运动目标大范围远距离成像技术研究[D];中国海洋大学;2010年
6 李鸣;Sm原子束缚态及自电离态光谱的研究[D];天津理工大学;2010年
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10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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1 赵鸿;二极管侧面泵浦倍频固体激光技术研究[D];中国科学院西安光学精密机械研究所;2001年
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1 卢兴强;全固态连续波调Q Nd:YVO_4激光器研究[D];山东师范大学;2000年
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10 唐裕霞;大功率半导体激光器列阵散热技术的研究[D];长春理工大学;2004年
【二级引证文献】
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1 吴朝辉;郭强;周健;王首长;黄荔;;双半圆柱激光器的设计及其热效应分析[J];激光与光电子学进展;2012年03期
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1 陶毓伽;大功率固体激光器冷却研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2010年
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1 董武威;脉冲激光二极管泵浦激光晶体时变温场特性研究[D];西安建筑科技大学;2010年
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【二级参考文献】
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10 陈国夫,杜戈果,王贤华;LD泵浦Nd∶YVO_4/KTP/BBO紫外激光器[J];光子学报;1999年08期
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4 王如刚;查代奉;陈振强;;水热法与熔盐法KTP腔内倍频绿光的对比研究[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
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中国重要报纸全文数据库 前8条
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中国博士学位论文全文数据库 前9条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 阮仁秋;临界相位匹配542.7nm绿光激光器研制[D];长春理工大学;2013年
3 赵致民;大功率全固态Nd:YVO_4/LBO绿光激光器研究[D];西北大学;2003年
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5 石梦静;LD泵浦全固体连续绿光激光器[D];厦门大学;2008年
6 范晶晶;LD脉冲侧面泵浦Nd:YAG/LBO腔外倍频电光调Q绿光激光器的研究[D];西北大学;2010年
7 张卓;高功率稳定性全固态绿光激光器及其应用的研究[D];天津大学;2012年
8 刘宏博;多波长固体激光器的技术研究[D];长春理工大学;2011年
9 戴厚梅;LD侧面泵浦全固态大功率Nd:YAG/KTP准连续绿光激光器研究[D];西北大学;2006年
10 聂建萍;LD端面泵浦绿光激光器及其热效应研究[D];西安建筑科技大学;2010年
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