本文選題：腔內(nèi)和頻 + 受激拉曼散射��； 參考：《煙臺大學》2016年碩士論文

【摘要】：受激拉曼散射(SRS)的發(fā)現(xiàn),提供了一種生成不同頻率的激光的輸出方法,是一種非線性的方法。近年來對拉曼激光器的研究依然很受關(guān)注,尤其是在當前晶體生長技術(shù)的發(fā)展下,發(fā)現(xiàn)了許多性能優(yōu)良的拉曼晶體,對受激拉曼散射的進一步研究提供了可能。對不同的泵浦光以及拉曼晶體的選擇,使拉曼激光器產(chǎn)生一階斯托克斯光的波長范圍可以囊括從紫色波長到近紅外波長。全固態(tài)拉曼激光器的研究如今已成為十分吸引研究者的前沿領(lǐng)域,其具有結(jié)構(gòu)簡單、組成緊湊、效率較高、不易受外界干擾的優(yōu)點,在交通、通信、醫(yī)學、測繪及國防等領(lǐng)域有極其重要的用途。560nm~600nm波段的黃綠光是多用途的一類激光,在藻紅蛋白標記、生物免疫檢測、醫(yī)療器械應用、生物化學科技等很多方面有著這重要的應用,其中560nm波段的激光已得到廣泛應用。如何有效獲得該段波長的激光一直是廣大激光研究者的主要攻克方向,倍頻(SHG)與和頻(SFG)是兩種獲得黃綠光波段激光的有效途徑。1120nm~1200nm波段的激光由激光材料來產(chǎn)生是特別困難的,使得560nm~600nm波段的激光由直接倍頻來產(chǎn)生是很不容易的。因而拉曼光的產(chǎn)生顯得就特別重要,其為倍頻與和頻產(chǎn)生黃綠光提供了可能。本論文首先介紹了相關(guān)全固體拉曼激光器的分類及研究現(xiàn)狀和和頻拉曼黃光激光器的研究情況,簡單敘述了拉曼晶體及主要和頻晶體。本論文以激光器速率方程為理論研究工具,分別推導出了被動調(diào)Q腔內(nèi)和頻拉曼激光器和主動調(diào)Q腔內(nèi)和頻拉曼激光器的速率方程,并分別進行了歸一化處理,得到歸一化的各個綜合參數(shù),然后運用常見晶體的參數(shù),分別研究了各綜合參數(shù)的恰當取值,并在適當取值下,進行了數(shù)值模擬,深入細致的研究了綜合影響參量對輸出激光脈沖的影響,模擬結(jié)果可以指導實驗設(shè)計�；诶碚撗芯�,設(shè)計了二極管激光泵浦被動調(diào)Q拉曼激光器的實驗。選用了當前常用的SrWO4拉曼活性介質(zhì),得到相應二極管激光泵浦被動調(diào)Q拉曼激光器的拉曼光輸出。在輸入泵浦激光功率4.12W時,得到的最大拉曼光輸出功率達到了0.724W,拉曼轉(zhuǎn)換的效率高達17.5%。這一實驗結(jié)果非常好的反映了Sr WO4的優(yōu)良拉曼特性。對影響拉曼光輸出的各種激光器器件參數(shù)進行了研究,包括輸入鏡曲率半徑、飽和吸收體初始透過率及輸出鏡對拉曼光的反射率等。本論文還就KTP晶體的和頻性質(zhì)進行了研究,設(shè)計出了被動調(diào)Q內(nèi)腔式和頻拉曼黃光激光器,并成功獲得了黃綠光的輸出,在輸入泵浦功率4.12W時,獲得的最大和頻黃光輸出達到0.109W,轉(zhuǎn)換的效率為2.64%,脈寬為6.5ns。和頻光的單脈沖能量為19.9?J,峰值功率為3.06kW。
[Abstract]:The discovery of stimulated Raman scattering (SRS) provides an output method for laser with different frequencies and is a nonlinear method. In recent years, the research of Raman laser is still concerned, especially with the development of crystal growth technology, many excellent Raman crystals have been found, which provides the possibility for the further study of stimulated Raman scattering (SRS). For different pump light and Raman crystal, the wavelength range of the first order Stokes laser can range from purple wavelength to near infrared wavelength. The research of all-solid-state Raman lasers has become a very attractive frontier for researchers. It has the advantages of simple structure, compact composition, high efficiency, and is not easily disturbed by the outside world, in traffic, communications, medicine, The yellowish green light, which has extremely important applications in the fields of mapping and national defense, is a kind of multipurpose laser. It has this important application in many fields, such as phycoerythrin labeling, bioimmunoassay, medical device application, biochemical science and technology, etc. Among them, 560nm laser has been widely used. How to effectively obtain the wavelength of the laser has been the main direction of laser researchers. SHG and SFG are two effective ways to obtain the yellowish-green wavelength laser. It is very difficult for the laser at 1200nm wavelength to be produced by the laser material. It is not easy to make 560nm~600nm laser generated by direct frequency doubling. Therefore, the generation of Raman light is particularly important, which makes it possible to produce yellowish green light by double frequency and sum frequency. In this paper, the classification and research status of all solid state Raman lasers and the current situation of yellow Raman lasers are introduced, and the Raman crystals and main sum-frequency crystals are briefly described. In this paper, the rate equations of passively Q-switched intracavity sum-frequency Raman lasers and active Q-switched intracavity sum-frequency Raman lasers are derived and normalized respectively. The normalized comprehensive parameters are obtained, and then the proper values of each synthetic parameter are studied by using the common crystal parameters. The numerical simulation is carried out under the appropriate values. The influence of the synthetic influence parameters on the output laser pulse is studied in detail. The simulation results can guide the experimental design. Based on the theoretical research, the experiment of passively Q-switched Raman laser pumped by diode laser is designed. The passively Q-switched Raman laser pumped by the corresponding diode laser has been obtained by using the current active SrWO4 Raman medium. At the input pump power of 4.12 W, the maximum Raman output power is 0.724 W, and the Raman conversion efficiency is as high as 17.5 W. The experimental results well reflect the excellent Raman characteristics of Sr WO4. The laser device parameters which affect the Raman output are studied, including the curvature radius of the input mirror, the initial transmittance of the saturated absorber and the reflectivity of the output mirror to the Raman light. The sum-frequency properties of KTP crystal are also studied in this paper. A passive Q-switched intracavity sum-frequency Raman yellow laser is designed, and the output of yellowish green light is obtained successfully. The output power is 4.12W at the input pump power. The maximum sum frequency yellow light output is 0.109 W, the conversion efficiency is 2.64 and the pulse width is 6.5 ns. The single pulse energy of sum-frequency light is 19.9kW and the peak power is 3.06kW.
【學位授予單位】：煙臺大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN248

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;兩維拉曼成象[J];國外激光;1994年05期

2 劉琨;吳世法;潘石;;近場拉曼技術(shù)發(fā)展概述[J];電子顯微學報;2006年05期

3 黃晨安;盛鵬濤;蔡青云;;多層納米銀/殼聚糖膜用于芘的表面增強拉曼測定[J];化學傳感器;2013年04期

4 范建良;郭守國;劉學良;;顯微拉曼技術(shù)在翡翠檢測中的應用[J];應用激光;2007年01期

5 邢志江;馮華才;;超長距光傳輸拉曼放大器處理方案研究[J];云南電力技術(shù);2014年02期

6 楊敏;;基于分布式拉曼放大的負啁啾光脈沖壓縮研究[J];電腦知識與技術(shù);2010年10期

7 樓祺洪,徐劍秋,魏運榮,董景星;無固體窗口拉曼池的受激拉曼散射實驗研究[J];光學學報;2001年04期

8 葉震寰,樓祺洪,董景星,凌磊,魏運榮,龔X,湯秀章,單玉生;高功率KrF激光后向拉曼壓縮的實驗研究[J];中國激光;2003年03期

9 臧競存;李曉;謝麗艷;鄒玉林;張東香;馮寶華;;鎢酸鋇單晶的生長及其受激拉曼特性[J];激光與紅外;2006年08期

10 ;顯微拉曼中激光的注入和剔除[J];光散射學報;1997年Z1期

相關(guān)會議論文 前10條

1 吳世法;劉琨;李亞琴;潘石;;蛋白質(zhì)組近場拉曼分子指紋分析技術(shù)[A];中國蛋白質(zhì)組學第三屆學術(shù)大會論文摘要[C];2005年

2 任斌;王喜;莊目德;;基于光纖拉曼的針尖增強拉曼光譜技術(shù)[A];第十四屆全國分子光譜學術(shù)會議論文集[C];2006年

3 李發(fā)帝;段國韜;鄭偉;;偏振拉曼實驗技術(shù)研究[A];第十七屆全國光散射學術(shù)會議摘要文集[C];2013年

4 樊海明;;金納米星的熒光和表面增強拉曼雙模態(tài)生物成像[A];第十七屆全國光散射學術(shù)會議摘要文集[C];2013年

5 李丹;李大偉;龍億濤;;基于循環(huán)電化學沉積和溶出法制備的新型表面增強拉曼活性基底[A];中國化學會第27屆學術(shù)年會第04分會場摘要集[C];2010年

6 易潤芳;周曉東;胡繼明;;基于無修飾適配子的高靈敏拉曼探針檢測研究[A];中國化學會第十屆全國發(fā)光分析學術(shù)研討會論文集[C];2011年

7 張懷金;王繼揚;王正平;邵宗書;蔣民華;;幾種拉曼晶體的生長和性能研究[A];第14屆全國晶體生長與材料學術(shù)會議論文集[C];2006年

8 徐怡莊;孫文秀;陶棟梁;吳瑾光;宋增福;翁詩甫;許振華;徐端夫;徐光憲;;一種新的拉曼增強機理[A];第十二屆全國分子光譜學學術(shù)會議論文集[C];2002年

9 張朝暉;王志剛;;超高真空拉曼光學顯微鏡及應用研究[A];第十七屆全國光散射學術(shù)會議摘要文集[C];2013年

10 溫錦秀;張洪波;陳煥君;張衛(wèi)紅;陳建;;基于金-銀核殼納米棒柔性基底的表面增強拉曼技術(shù)[A];第十七屆全國光散射學術(shù)會議摘要文集[C];2013年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者韋良俊;也拉曼水庫今日開工[N];阿勒泰日報;2010年

2 記者 呂文婷;也拉曼水庫建設(shè)工地速描[N];阿勒泰日報(漢);2011年

3 蕭遙邋葉濱;讓奧運會成為中國邁向“世界辦公室”的機會[N];第一財經(jīng)日報;2007年

4 本報專稿 郭懿芝;希臘最年輕的總理卡拉曼利斯[N];世界報;2007年

5 劉霞;拉曼激光能探出癌癥初發(fā)跡象[N];科技日報;2010年

6 記者張輝;也拉曼水庫建設(shè)項目將正式簽約[N];阿勒泰日報;2010年

7 記者 張彥莉　彭文明;也拉曼水庫加緊建設(shè)[N];新疆日報(漢);2011年

8 記者 郝靜;水庫改變也拉曼人生活[N];阿勒泰日報(漢);2010年

9 杜文杰;美利堅防線堅固嗎？[N];中國體育報;2006年

10 記者 張愎　實習記者 張嵐;賽思·卡拉曼：未來20年股市可能“零回報”[N];第一財經(jīng)日報;2011年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 沈洪斌;基于晶體受激拉曼散射的雙波長激光器與新型鈉黃光激光器研究[D];山東大學;2015年

2 譚逸斌;覆膜微針尖與原位細胞拉曼檢測系統(tǒng)的研制[D];東南大學;2015年

3 阮華;在線拉曼分析系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與工業(yè)應用[D];浙江大學;2012年

4 徐洋;多波長皮秒受激拉曼激光的研究[D];北京工業(yè)大學;2014年

5 蘇樂;拉曼散射技術(shù)在單細胞檢測中的應用[D];武漢大學;2013年

6 臧可;高階光纖拉曼放大器的特性研究[D];北京郵電大學;2013年

7 李占龍;β-胡蘿卜素分子結(jié)構(gòu)有序性對拉曼散射截面影響的研究[D];吉林大學;2009年

8 王煥茹;分子拉曼峰強中的電子結(jié)構(gòu)信息與激發(fā)振動態(tài)共振的研究[D];清華大學;2006年

9 李遵云;分子拉曼散射和吸收光譜中若干新問題的理論和實驗研究[D];中國科學技術(shù)大學;2007年

10 衛(wèi)來;高速量熱—拉曼聯(lián)用技術(shù)及相分離動力學的高速量熱法探究[D];南京大學;2014年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 趙澤鋼;直拉硅單晶壓痕位錯的運動[D];浙江大學;2015年

2 朱莎;靜電相互作用的固相微萃取與表面增強拉曼聯(lián)用技術(shù)用于陰離子型污染物的現(xiàn)場檢測[D];山東大學;2015年

3 李志成;表面增強拉曼光譜檢測β受體激動劑的研究[D];廣西大學;2015年

4 祁新迪;新型拉曼探針的制備及其在腫瘤標志物檢測中的應用[D];青島科技大學;2015年

5 武艷英;表面增強拉曼信號放大傳感分析方法在重大疾病相關(guān)活性分子檢測中的應用[D];青島科技大學;2015年

6 鄭栓;拉曼活性銀基底的制備與表征[D];揚州大學;2015年

7 甘清;清末蟠龍郵票印刷材料無損鑒定[D];北京印刷學院;2016年

8 隋永濵;基于介孔二氧化鈦的拉曼生物傳感器的研究[D];青島科技大學;2016年

9 李敬鈺;基于介孔二氧化鈦復合材料拉曼免疫傳感器的研究及介孔二氧化錫光電性質(zhì)初探[D];青島科技大學;2015年

10 翟瀟墨;表面增強拉曼信號放大生物傳感方法在生物活性分子檢測中的應用[D];青島科技大學;2016年

，

本文編號：1798775