本文關(guān)鍵詞：全固態(tài)355nm紫外激光技術(shù)研究

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【摘要】：本文研究了調(diào)Q理論和非線性頻率變換理論,同時分析了355nm紫外激光的國內(nèi)外形勢。文章采用LD側(cè)面泵浦Nd:YAG,BBO晶體電光調(diào)Q獲得窄脈寬高峰值功率1064nm基頻光輸出;采用LBO晶體腔外倍頻,LBO晶體腔外和頻方式獲得了355nm紫外光輸出。為提高倍頻轉(zhuǎn)換效率,采用了擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng),將1064nm基頻光發(fā)散角壓縮后再聚焦到倍頻晶體內(nèi)。為提高和頻轉(zhuǎn)換效率,采用折疊腔結(jié)構(gòu),將混頻光二次通過和頻晶體。本論文主要研究內(nèi)容如下:Ⅰ進(jìn)行了LD側(cè)面泵浦Nd:YAG晶體電光調(diào)Q基頻光實(shí)驗(yàn)。分析并實(shí)驗(yàn)選出了諧振腔輸出鏡的最佳耦合透過率;分析了激光晶體的熱致雙折射效應(yīng)以及偏振態(tài)對于基頻光的影響;并分析了電光調(diào)Q BBO晶體的半波電壓以及加壓式電光調(diào)Q系統(tǒng)的相對位置對于輸出基頻光特性的影響;最終獲得了兩組不同光功率、脈寬、光束質(zhì)量的1064nm基頻光輸出。Ⅱ采用Ⅰ類角度相位匹配的LBO晶體進(jìn)行腔外倍頻實(shí)驗(yàn),獲得532nm綠光輸出。詳細(xì)分析了溫度相位匹配和角度相位匹配的區(qū)別。重點(diǎn)對比分析了不同基頻光的光束質(zhì)量對于倍頻轉(zhuǎn)換效率和倍頻光輸出光束質(zhì)量的影響,在此基礎(chǔ)上利用擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)進(jìn)行了綠光部分的優(yōu)化實(shí)驗(yàn),最終獲得平均功率4.434W,倍頻轉(zhuǎn)換效率為43%的532nm綠光輸出。Ⅲ采用Ⅱ類角度相位匹配的LBO晶體進(jìn)行腔外和頻實(shí)驗(yàn),獲得355nm紫外光輸出。實(shí)驗(yàn)研究了調(diào)Q參數(shù)對355nm紫外光輸出功率的影響,即峰值功率對355nm紫外光輸出功率的作用。重點(diǎn)進(jìn)行了兩組實(shí)驗(yàn)研究:光束質(zhì)量不變的情況下,束腰長度和束腰半徑對和頻轉(zhuǎn)換效率的影響;光束質(zhì)量變化,峰值功率密度與相干長度的改變對和頻光光束質(zhì)量與和頻轉(zhuǎn)換效率的影響。在此基礎(chǔ)上,利用折疊雙凹腔結(jié)構(gòu),進(jìn)行了和頻優(yōu)化實(shí)驗(yàn),最終得到了脈寬36ns、最高平均功率1.606W的紫外光輸出,從1064nm到355nm轉(zhuǎn)換效率為15.9%。
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN24

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本文編號：1192064