本文關(guān)鍵詞：基于光參量振蕩技術(shù)的納秒脈沖中紅外激光器的工程化研究

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【摘要】：中紅外激光在無(wú)線(xiàn)通信、遙感、光譜分析、環(huán)境檢測(cè)、大氣成分分析等領(lǐng)域有重大的應(yīng)用價(jià)值。特別的,納秒脈沖中紅外激光由于其功率高及大氣損耗低的特性,在軍事對(duì)抗中有極其重要的應(yīng)用價(jià)值,科研及軍工單位對(duì)它的需求迫切�；跍�(zhǔn)相位匹配的光參量振蕩技術(shù)是獲取中紅外激光的有效手段,同時(shí),它具有波長(zhǎng)可調(diào)諧、輸出功率高的特點(diǎn),使它對(duì)比其他技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。近年來(lái),近紅外激光技術(shù)和非線(xiàn)性晶體極化技術(shù)不斷發(fā)展,使對(duì)中紅外激光的研究不再局限于實(shí)驗(yàn)室水平,可以向工程化方向發(fā)展。本論文選用功率高,穩(wěn)定性好的商用納秒激光器作為泵浦源,用MgO:PPLN晶體作為非線(xiàn)性晶體,然后用擾流技術(shù)、3D打印技術(shù)、一體成型技術(shù)和加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)等工程化手段,制作中紅外激光器,解決了中紅外激光器功率不穩(wěn)定的問(wèn)題。接著,用體積小、功率高(全風(fēng)冷條件)、穩(wěn)定性更好的光纖激光器作為泵浦源,使整機(jī)體積減小了一半以上。最后,使用多周期的MgO:PPLN晶體,通過(guò)可編程邏輯控制器(PLC)技術(shù)、控溫技術(shù)和精確位移技術(shù)等,制作了一臺(tái)可控制功率大小和波長(zhǎng)調(diào)諧的控制器,并編寫(xiě)了一套控制軟件,從而解決了中紅外激光器波長(zhǎng)調(diào)諧困難的問(wèn)題。主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：1、用LD泵浦的Nd:YVO4固體激光器作為泵浦源,通過(guò)工程化手段研制成了一臺(tái)中紅外樣機(jī),它的特點(diǎn)是光束質(zhì)量好,光光轉(zhuǎn)換效率高、穩(wěn)定性好,在3.74μm的平均輸出功率為1.95W,24小時(shí)功率穩(wěn)定性RMS為1.13%。這臺(tái)激光器通過(guò)了多次開(kāi)關(guān)機(jī)測(cè)試、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行測(cè)試、震動(dòng)測(cè)試和異地驗(yàn)收測(cè)試,并發(fā)現(xiàn)用它干擾紅外探測(cè)器的效果明顯。2、用大功率固體板條激光器作為泵浦源,進(jìn)行了大功率中紅外激光器的研究,分析了光學(xué)元件容易損壞的原因,最終獲得12.2W的3.8μm激光輸出和34.4W的2.7μm激光輸出。3、分析了光纖激光器對(duì)比固體激光器的優(yōu)勢(shì),用光纖激光器作為泵浦源。根據(jù)光纖激光器的特點(diǎn),制作了一臺(tái)體積小,全風(fēng)冷,雙波長(zhǎng)的納秒中紅外激光器。這臺(tái)樣機(jī)通過(guò)了可靠性測(cè)試和異地驗(yàn)收測(cè)試,用戶(hù)反饋良好。4、用光纖激光器作為泵浦源,使用8通道的多周期MgO:PPLN晶體,獲得紅外激光的波長(zhǎng)調(diào)諧范圍從1.4μm到4.33μm。使用可編程邏輯控制器、溫控器和高精度的電動(dòng)平移臺(tái)制作了一臺(tái)控制器,用于控制輸出功率大小和設(shè)定波長(zhǎng)值,并且編寫(xiě)了一套控制軟件,軟件界面友好且易于操作。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN248

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本文編號(hào)：1288473