【摘要】：光學(xué)參量振蕩器(Optical parametric oscillator, OPO)作為可調(diào)諧光源,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)激光器輸出波長(zhǎng)單一的缺點(diǎn),拓展了輸出波長(zhǎng)的范圍,有極高的應(yīng)用價(jià)值,在激光光譜學(xué)、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著非線性光學(xué)材料加工工藝以及激光技術(shù)的不斷進(jìn)步,光學(xué)參量振蕩器的類別越來越多,波長(zhǎng)拓展范圍越來越大,轉(zhuǎn)換效率也越來越高,應(yīng)用范圍也越來越廣泛。本文主要對(duì)基于PPLN晶體準(zhǔn)相位匹配技術(shù)的寬調(diào)諧窄線寬的光學(xué)參量振蕩器的特性進(jìn)行了研究。1. 實(shí)驗(yàn)采用頻率為IKHz、波長(zhǎng)為1064nm、脈沖時(shí)間寬度約為8ns的納秒脈沖激光器對(duì)PPMgLN晶體進(jìn)行泵浦,采用單諧振、環(huán)形腔結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了近紅外激光的穩(wěn)定輸出。采用周期調(diào)諧與溫度調(diào)諧相結(jié)合的調(diào)諧方式,實(shí)現(xiàn)了1483-1527nm的連續(xù)可調(diào)諧信號(hào)光輸出。在泵浦功率為1.59W時(shí)達(dá)到最大轉(zhuǎn)換效率23.1%,此時(shí)信號(hào)光功率為0.367W。實(shí)驗(yàn)中得到了較窄的線寬展寬,在泵浦光為0.8W時(shí),信號(hào)光線寬展寬只有0.5nm,隨著功率的增加,由于高增益的原因在泵浦光功率飽和(2.4W)情況下,信號(hào)光線寬展寬變?yōu)?.8nm。2. 實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步采用了延時(shí)光路系統(tǒng),將單個(gè)泵浦脈沖在時(shí)間上變?yōu)閮蓚�(gè)緊鄰的脈沖。延時(shí)為8ns時(shí),光轉(zhuǎn)換效率最大為30%,此時(shí)輸入泵浦光功率為3.06W,輸出信號(hào)光功率為0.918W。在泵浦光為5W時(shí),信號(hào)光展寬僅為0.6nm。為了進(jìn)一步壓窄線寬,我們分別在腔體中加入FP標(biāo)準(zhǔn)具。在泵浦光為1.4W的情況下,信號(hào)光線寬展寬為0.05nm,泵浦光為5W時(shí),信號(hào)光線寬展寬僅為0.2nm。由于FP標(biāo)準(zhǔn)具的反射以及吸收,泵浦光轉(zhuǎn)換效率會(huì)受到一定的影響,在加入FP標(biāo)準(zhǔn)具的情況下,光轉(zhuǎn)換效率最高為17%,此時(shí)輸入泵浦光功率為2.79W,輸出信號(hào)光功率為0.47W。
[Abstract]:Optical parametric oscillator (Optical parametric oscillator, OPO), as a tunable light source, makes up for the shortcoming of single output wavelength of traditional laser, expands the range of output wavelength, and has high application value in laser spectroscopy, military, Medical and other fields have been widely used. With the development of nonlinear optical material processing technology and laser technology, the optical parametric oscillator (OPO) has more and more kinds, wider wavelength range, higher conversion efficiency and wider application. In this paper, the characteristics of a wide tuned narrow linewidth optical parametric oscillator based on PPLN crystal quasi phase matching technique are studied. 1. A nanosecond pulse laser with IKHz, wavelength of 1064 nm and pulse time width of about 8ns is used to pump the PPMgLN crystal. A single resonant ring cavity structure is used to realize the stable output of the near infrared laser. The continuous tunable signal optical output of 1483-1527nm is realized by the combination of periodic tuning and temperature tuning. When the pump power is 1.59W, the maximum conversion efficiency is 23.1W, and the signal optical power is 0.367W. The narrower linewidth is obtained in the experiment. When the pump light is 0.8 W, the signal light width is only 0.5 nm. With the increase of power, the high gain is caused by the pumping power saturation (2.4 W). The width of the signal light is widened to 0.8nm.2. In the experiment, a delay optical path system is used to transform a single pump pulse into two adjacent pulses in time. When the time delay is 8ns, the maximum optical conversion efficiency is 30. The input pump power is 3.06W and the output signal optical power is 0.918W. When the pump light is 5 W, the signal light width is only 0.6 nm. In order to further narrow the linewidth, we add FP standard tools into the cavity. When the pump light is 1.4 W, the width of the signal light is 0.05nm, and when the pump light is 5W, the width of the signal light is only 0.2 nm. Because of the reflection and absorption of the FP standard device, the pump light conversion efficiency will be affected to some extent. When the FP standard is added, the maximum optical conversion efficiency is 17, and the input pump power is 2.79 W. The output signal optical power is 0.47W.
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN753.2

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本文編號(hào)：2331831