收藏本站
收藏 | 论文排版

固体激光频率转换技术研究

李大振  
【摘要】:激光由于其高单色性,强相干性以及优良的方向性,在工业、军事、能源、医疗、通讯等各大领域具有越来越重要的应用价值,被称为20世纪最伟大的科研成果之一。但受限于激光增益介质的能级结构,最初的激光输出波长过于单一,无法满足工程以及科研方面的需求。激光频率转换技术的出现,成功的突破了这一限制,大大拓宽了激光输出波长窗口,成为了获得新激光光源的有效手段,开启了激光技术的新时代。在实际应用过程中,激光频率转换仍存在光束质量难以保证、光学元件损伤等问题,本论文针对固体激光的倍频、三倍频过程展开研究,具体研究内容如下:(1)针对迈克尔逊干涉装置监测水溶法KDP晶体生长对激光光源高光束质量的需求,研制了一台532nm连续绿光固体激光器,代替现有的氦氖光源,以解决氦氖光源功率低、光束质量差,水吸收相对较大的问题。该激光器输出功率为300mW,光束质量因子Mx2和均为1.03,2小时内输出功率稳定性为1%。(2)针对超声成像对激光光源多波长、高峰值以及易于光纤耦合的需求,利用双谐振腔结构研制了一台1064 nm与532 nm输出可切换的固体激光器。利用偏振旋转以及偏振分光特性,通过对旋光晶体进出的控制,使激光器在不同的谐振腔中工作,从而输出不同波长。该激光器的激光输出重频为10kHz,在脉冲周期达到了Nd:YV04上能级寿命极限的情况下,1064nm输出功率可达3.6W,脉冲宽度为10ns,光束质量因子Mx2和My2分别为1.19和1.18;532nm输出功率为2.5W,脉冲宽度为8.7 ns,光束质量因子Mx2和My2My2分别为1.2和1.18。(3)针对3C打标对激光光源短波长、高重频以及光束质量的需求,研制了一台紫外激光器。为降低热透镜的影响,该激光器采用凸面镜作为前腔镜;为解决紫外膜层损伤问题,采用布儒斯特角切割的LBO晶体作为三倍频晶体,该晶体可实现三波分离,避免了在谐振腔内插入分光镜。该激光器重复频率可调,在重复频率为40kHz时,可实现3.65W的紫外激光输出,脉冲宽度为17.5ns,光束质量因子Mx2和My2分别为1.13和1.32。(4)为消除惯性约束核聚变驱动器终端光学组件中熔石英透镜的紫外损伤问题,理论与实验研究了利用拼接晶体实现汇聚光束三倍频的构型方案。分析了汇聚光束的偏振、非线性系数以及相位匹配情况。模拟了汇聚光束三倍频转换效率,设计了 3块拼接LBO晶体,并利用口径为18mm的光斑进行F数为25的汇聚三倍频实验,获得了 110 mJ的汇聚紫外光,三倍频转换效率为20%,验证了该方案的可行性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前18条
1 张书练,王玉堂;激光频率分裂技术现状和展望[J];光电子·激光;1997年02期
2 B.stahlberg;谢毅;;用法布里-珀罗干涉仪和数模转换技术控制激光频率[J];国外计量;1987年03期
3 徐至展,余玮,张文琦,徐铁峰;双频激光在不均匀等离子体中的耦合[J];物理学报;1988年07期
4 傅思镜;梁丽贞;;激光振荡模的耦合与模式观察实验[J];物理实验;1988年05期
5 陈徐宗,张剑,袁杰,陈超,王义遒;630nm-640nm波段半导体激光频率标准的研究进展[J];量子光学学报;2002年S1期
6 屠世谷;;激光频率标准[J];激光与光电子学进展;1980年04期
7 朱昊;曹良才;张书练;胡朝晖;任舟;;激光频率分裂与模竞争实验系统构建[J];实验技术与管理;2012年05期
8 陈本永;杨万福;严利平;;激光频率(波长)测量技术研究现状及发展[J];激光杂志;2009年02期
9 王建成;;基于单片机的主动激光频率控制技术[J];计算机测量与控制;2005年12期
10 ;激光频率转换装置[J];光机电信息;1999年10期
11 邵耀椿,封国林;激光频率对DNA分子混沌态影响的研究[J];红外与毫米波学报;1995年06期
12 宗晓斌,朱钧,李岩,张毅,张书练;基于激光频率分裂的波片位相差测量方法[J];激光技术;2003年04期
13 刘维新;张书练;丁铭;谈宜东;;激光频率分裂测波片的误差分析和实验评价[J];光电工程;2010年02期
14 韩艳梅,张书练,李克兰;利用激光频率分裂技术研制可调谐的红外光拍发生器[J];激光技术;1996年04期
15 倪育才;闫寒梅;马明德;林建;;88THz He-Ne激光频率的综合[J];中国激光;1985年01期
16 李志全;陈曦;朱国芳;高天野;闫聚兵;刘世元;;基于声光偏频法的激光频率无调制锁定[J];光电工程;2010年01期
17 鞠有伦;王振国;王磊;王月珠;;2μm单纵模激光频率短期不稳定度的测量[J];光学学报;2008年11期
18 徐周翔;黄凯凯;章显;陆璇辉;;基于DDS的激光频率高精度控制系统及其应用[J];光电子.激光;2011年10期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 陈徐宗;张剑;袁杰;陈超;王义遒;;630nm-640nm波段半导体激光频率标准的研究进展[A];第十届全国量子光学学术报告会论文论文集[C];2002年
2 闫海洋;汪方跃;葛粲;;低频激光剥蚀矿物分析技术[A];2017中国地球科学联合学术年会论文集(四十五)——专题89:磁层中的等离子体物理过程、专题90:矿物物理与矿物界面过程、专题91:测试新技术及其地质应用[C];2017年
3 张书练;;基于激光频率分裂效应的光学位相延迟测量原理及仪器[A];第十三届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2010年
4 张文武;陶平均;涂其;李东阳;杨元政;;激光表面熔融对块体非晶合金微观结构和性能的影响[A];第十一届中国钢铁年会论文集——S12.非晶合金[C];2017年
5 张书练;朱钧;李岩;韩艳梅;;用激光频率分裂效应进行波片测量原理[A];第九届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2001年
6 郝杰鹏;吴文峰;雷冠群;梁晓阳;周斌权;;应用于原子陀螺仪的激光频率控制方法研究[A];中国惯性技术学会第七届学术年会论文集[C];2015年
7 伊林;袁杰;齐向晖;陈文兰;张志刚;陈徐宗;;以I_2和Rb为样品的激光频率标准与稳频飞秒光学频率梳的研制[A];第十二届全国量子光学学术会议论文摘要集[C];2006年
8 张行愚;王青圃;李述涛;陈晓寒;丛振华;刘兆军;范书振;;全固体拉曼激光器[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 杜娟;陈迪俊;陈泽恒;刘丹;刘继桥;陈卫标;;CO_2浓度测量激光雷达种子激光频率稳定技术研究[A];2015年红外、遥感技术与应用研讨会暨交叉学科论坛论文集[C];2015年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 吴浩煜;光纤激光频率梳关键技术的研究[D];中国科学技术大学;2018年
2 许新科;激光扫频干涉绝对距离测量关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
3 吴学健;可调谐半导体激光器相移干涉硅球直径测量[D];清华大学;2014年
4 徐周翔;冷原子干涉实验的激光频率以及过程的自动控制[D];浙江大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李大振;固体激光频率转换技术研究[D];山东大学;2019年
2 沈志;面向Pb99表面的激光标刻关键技术研究[D];兰州理工大学;2019年
3 姜坤良;碘分子光谱用于可搬运镱光钟激光频率稳定的实验研究[D];中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所);2019年
4 杨童;选择性龙激光前列腺术与经尿道前列腺电切术的临床治疗效果比较[D];吉首大学;2018年
5 黄杨笃优;手持激光台阶缝隙测试仪设计[D];电子科技大学;2018年
6 李恩;光锁相环中激光频率捕获的关键技术研究[D];电子科技大学;2012年
7 吴秀丽;Er:YAG激光照射对牙体硬组织表面结构和形态学影响的实验研究[D];第三军医大学;2017年
8 张艳峰;用于冷原子操控的拉曼光源的产生及激光频率链[D];山西大学;2012年
9 王国慧;单频Nd:YAG激光频率稳定关键技术研究[D];西安理工大学;2009年
10 姚辉彬;原子干涉转动测量中的激光频率控制研究[D];华中科技大学;2015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