收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

全固态激光非线性频率变换及热助推泵浦技术研究

李斌  
【摘要】:随着激光二极管泵浦的全固态激光技术的成熟,全固态激光器已经成为光学领域的一个重要的研究方向,本文对全固态激光器及非线性频率变换技术做了深入研究,研究内容包括全固态紫外激光器、全固态黄光激光器、全固态参量振荡器以及热助推泵浦技术,文中给出了一些新的结构及概念。主要内容及创新点如下: 1全固355nm态紫外激光器 利用激光晶体自身的热透镜效应来对基频光进行聚焦,在未采用额外的聚焦系统情况下,实现了高效紧凑的腔外非线性频率变换紫外355nm激光器,当注入的泵浦功率28W,调制频率10kHz时,获得了1.65W的355nm紫外激光输出,单脉冲能量165μJ,脉宽6ns,峰值功率27.5kW,对应1064nm到355nm的光光转换率20.4%,为了获得更高的光光转换率,我们提出了一种二次和频技术,使一次和频剩余的1064nm和532nm激光再次被聚焦到和频晶体中进行二次和频,从而提高了光光转换效率,当泵浦功率25W时,获得了2.7W的355nm紫外激光输出,1064nm到355nm的光光转换率为43.5%,为了进一步提高1064nm到355nm的光光转换效率,我们利用反射式聚焦技术将1064nm激光和532nm激光聚焦到两块非线性频率变换频晶体中,这种聚焦方式消除了由于透射式聚焦带来的色散效应,将光光转换率进一步提高到了47.4%。 2全固态266nm紫外激光器 对腔外非线性频率变换的266nm紫外激光器进行了研究,为了使激光器更加紧凑采用短光纤耦合,短腔结构,在泵浦功率为25W时,获得了0.85W的紫外266nm激光输出,脉冲宽度6ns,1064nm到266nm的光光为13.7%。 对LD侧泵紫外激光器进行了研究,为了改善光束质量提高光光转换效率,采用了Z型腔结构,当泵浦功率19A,调制频率5kHz时,获得了16W的532nm激光输出,光束质量因子为5,利用BBO晶体进行腔外四倍频,最终获得了2.1W的266nm紫外激光输出,1064nm到266nm的光光转换率为13.13%。 3全固态黄光激光器 提出了一种全新的LD泵浦共轴双晶体结构,当泵浦功率为1.5W时,获得了54mW的589nm黄光激光输出,光光转换率3.6%,激光的长期不稳定度约为5%,采用传统方式在相同的条件下只获得了15mW的黄光激光输出,这种LD泵浦的共轴双晶体结构具有结构紧凑、灵活的特点,可以广泛用于许多和频激光器中。 4全固态连续波可调谐人眼安全波段及中红外激光器 对温度和周期调谐曲线进行了计算,实验中获得了1401~1513nm的连续波人眼安全波段以及3.66~4.22μm的中红外闲频光输出,与理论曲线吻合的很好,当泵浦功率17.1W,最大获得了2.21W的1500nm激光输出,对应的光光转换率12.9%,在相同条件下可获得960mW的3.66μm的中红外闲频光输出,对应光光转换率5.6%. 5热助推泵浦技术的研究 利用914nm热助推泵浦Nd:YVO_4晶体获得了1064nm激光输出,为了克服这种泵浦方式对泵浦光吸收率较低的缺点,采用了增加晶体温度、提高晶体的掺杂浓度以及增加晶体的长度三种方式,并且对以上三种方式进行了实验比较,实验表明利用长晶体和适当的提高晶体的掺杂浓度是能够有效提高转换率的方法,实验中采用1%掺杂10mm长的Nd:YVO_4晶体,当热沉温度为50℃的情况下,吸收了2.87W的914nm泵浦光,获得了2.27W的1064nm激光输出,光光转换率为79.9%,同时,还开展了热助推泵浦的1342nm激光器的研究,利用1%掺杂8mm长的Nd:YVO_4晶体,吸收1.82W的914nm泵浦光获得了0.86W的1342nm激光输出,对应的斜率效率65.4%,在此基础上,进行了880nm热助推泵浦的Nd:YVO_4自受激Raman散射实验,实验表明相比于808nm泵浦的情况,880nm热助推泵浦能够明显的降低晶体的热,从而提高受激Raman散射的光光转换效率。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 姜其畅;苏艳丽;;二极管泵浦Nd:YVO_4/KTP/BBO准连续紫外激光器[J];江西科学;2007年02期
2 周城,叶子青,郑权,钱龙生;新型光学晶体KABO的非线性频率变换特性[J];光子学报;2003年04期
3 Mark Gitin,Edward C.Rea,何萍;固态紫外激光器的新突破[J];今日电子;1999年05期
4 张德恒,王卿璞;新型半导体激光器——ZnO紫外激光器[J];物理;2001年12期
5 ;半导体泵浦固态紫外激光器在加工中的应用[J];电子产品世界;1999年08期
6 ;行波激励平板型氮紫外激光器[J];中国科学技术大学学报;1975年01期
7 傅淑芬,陈建文,刘妙宏;用快速放电泵浦的可见及紫外激光器[J];物理;1979年01期
8 ;Coherent的紫外激光器可加快显微机械加工速度[J];电子元器件应用;2004年09期
9 王云,范秀伟,彭倩倩,刘杰,何京良;LD泵浦Nd:GdVO_4晶体LBO三倍频紫外激光器[J];光电子.激光;2005年05期
10 黄峻峰;新型紫外激光器解决了微细加工的材料和成本问题[J];光机电信息;2005年09期
11 ;紫外激光器能否取代蓝光激光器[J];激光与光电子学进展;1998年05期
12 金友;CO_2激光器和紫外激光器在印刷线路板打孔中的竞争[J];光机电信息;2002年07期
13 周城,叶子青,郑权,薛庆华,钱龙生;Cr~(4+)∶YAG被动调Q4倍频全固态紫外激光器的研究[J];激光技术;2003年04期
14 韩建军;李永涛;刘晓霞;赵修建;;传输紫外激光空芯光纤系统的研究[J];激光与红外;2006年09期
15 伍长征,莫应安,杨寅,郑思定;铜离子空心阴极紫外激光器[J];物理;1980年04期
16 冯本珍;;掺铒光纤放大器放大特性分析[J];阜阳师范学院学报(自然科学版);2010年01期
17 刘皇风;;氮分子激光器[J];郑州大学学报(理学版);1976年01期
18 杨香春,叶霖,杨天龙;2800~4100埃连续可调紫外激光器[J];中国激光;1981年05期
19 李林;李正佳;何艳艳;;全固态紫外激光器研究进展[J];激光杂志;2005年06期
20 高海瑞;;紫外激光器的发展及应用[J];中国新技术新产品;2010年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑寄托;何兵;周军;范元媛;;利用剩余泵浦光在线监测全光纤高功率激光器功率[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
2 邹育婉;王庆;魏志义;章健;唐定远;;LD泵浦Tm:YAG陶瓷连续激光输出的实验研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
3 孙鑫鹏;孙文峰;杨苏辉;赵长明;;掺Yb~(3+)双包层光纤单频放大器实验研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
4 黄必昌;高致慧;虞爱华;洪泽华;;拉曼光纤放大器瞬态效应的时域差分研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
5 付申成;王国政;李野;姜德龙;吴奎;端木庆铎;田景全;;螺噁嗪掺杂的聚合物薄膜在紫外光预辐照下的光存储性能分析[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
6 苏必达;孙文峰;赵长明;杨苏辉;;掺Yb~(3+)光纤放大器的理论设计[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
7 窦娜;李淳飞;;插入EDFA的可控双耦合器环腔光开关[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
8 白振岙;李平雪;李港;陈檬;张雪霞;陈凯;付洁;庞庆生;常亮;;3.74W全固态准连续BBO四倍频紫外激光器[A];2009年先进光学技术及其应用研讨会论文集(下册)[C];2009年
9 孙兵;陈达如;;波长间隔可调谐多波长光纤光学参量振荡器[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
10 周维军;王荣波;;多波长后向泵浦拉曼放大器增益特性分析[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李斌;全固态激光非线性频率变换及热助推泵浦技术研究[D];天津大学;2012年
2 姜海明;光纤Raman放大器增益谱平坦化研究[D];电子科技大学;2011年
3 王如刚;光纤中布里渊散射的机理及其应用研究[D];南京大学;2012年
4 周俊鹤;非线性光纤放大器的数学模型和实验研究[D];上海交通大学;2008年
5 赵亮;基于高非线性光纤的多级四波混频效应及其应用研究[D];华中科技大学;2011年
6 朱永祥;受激布里渊散射若干问题的探索研究[D];国防科学技术大学;2009年
7 顾晓蓉;时频域精密控制的单光子频率上转换探测研究[D];华东师范大学;2012年
8 徐海斌;宽带泵浦光参量放大增益特性研究[D];浙江大学;2011年
9 孙文佳;内腔光参量振荡器及新波长固体激光器的研究[D];山东大学;2011年
10 邵公望;离子交换铒镱共掺玻璃光波导放大器的实验与理论研究[D];上海交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李伟南;由泵浦光引起的掺铒光纤放大器瞬态特性的研究[D];北京交通大学;2011年
2 于光义;掺Tm~(3+)材料发光特性研究[D];山东大学;2010年
3 安新星;多泵浦宽带光纤Raman放大器的分析与设计[D];北京交通大学;2012年
4 李雪;共振泵浦连续波内腔PPLN光学参量振荡器研究[D];天津大学;2012年
5 刘瑞;LD连续泵浦高重频电光调Q技术研究[D];长春理工大学;2012年
6 吴兴华;铒镱共掺光纤放大器的结构优化[D];西安电子科技大学;2011年
7 李俊;基于光学参量振荡和最大原子相干产生太赫兹波的研究[D];天津大学;2010年
8 陈娜;基态高斯塔克能级热助推泵浦Nd:YVO_4激光器研究[D];天津大学;2010年
9 江容容;掺铥双包层光纤激光器理论和实验研究[D];郑州大学;2011年
10 杨自新;强泵浦下的光纤随机激光特性研究[D];电子科技大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 马正兵 刘伯林;新世纪 新概念 新兵器[N];科技日报;2001年
2 本报记者 管晶晶;北京玻璃研究院:为光电架桥[N];科技日报;2010年
3 记者 杨念明 通讯员 王锦举;武汉激光行业跨上新台阶[N];湖北日报;2010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
  • 010-62982499
  • 010-62783978