本文關鍵詞：晶體中受激拉曼振動模的應用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,晶體中的受激拉曼散射是獲取新波長的重要方法之一,這很大程度上拓寬了激光的頻譜范圍。受激拉曼散射過程具有很多優(yōu)點,如脈寬小、光束質量好和轉換效率高等。近幾年隨著晶體技術的愈發(fā)成熟,人們對晶體中拉曼振動模的研究更加深入。基于晶體受激拉曼散射效應的固體拉曼激光器具有結構緊湊、抗熱性好、價格便宜和高轉換效率等優(yōu)點,在國防、醫(yī)學、交通和農業(yè)方面有著極其重要的應用。這主要表現(xiàn)在利用晶體的受激拉曼散射可以使得激光放大,完成激光放大器,利用晶體的受激拉曼散射可以獲得太赫茲波,或者利用晶體的受激拉曼散射可以實現(xiàn)紅外固體拉曼激光器。首先,詳細地介紹了基于受激拉曼散射產(chǎn)生太赫茲波的光學參量振蕩器,研究表明太赫茲波的產(chǎn)生是基于晶體中電磁耦子的受激拉曼散射。在黃昆方程的基礎上,推導了晶體中電磁耦子的色散方程,詳細的分析了電磁耦子的色散曲線。利用光波在介質中傳播的波動方程和耦合波方程,推導了太赫茲波的增益方程,并分析了各個參數(shù)對太赫茲輸出的影響。在此基礎上數(shù)值模擬了太赫茲波增益方程。其次,實驗研究了LD泵浦被動調Q內腔式PbWO_4紅外固體拉曼激光器,就目前所知,對被動調Q內腔式PbWO_4紅外固體拉曼激光器的研究較少,所以研究該激光器具有重要的意義。本論文采用平凹腔這一簡單的結構,詳細的分析實驗中各個參數(shù)對實驗輸出基頻光和拉曼光的影響,這主要體現(xiàn)在實驗腔長、輸出鏡反射率和飽和吸收體初始透過率對輸出特性的影響。實驗中,在泵浦功率為4.6W時,獲得最大的拉曼光輸出功率375mW,最大的脈沖重復率30kHz,最小的脈寬6 ns,泵浦光到拉曼光的最大轉換效率為8.19%。最后,實驗研究了LD泵浦被動調Q內腔式SrWO_4紅外固體拉曼激光器。本實驗同樣采用平凹腔這一簡單結構,詳細的分析了實驗腔長、飽和吸收體、輸入鏡和輸出鏡對實驗結果的影響,并比較和分析了PbWO_4晶體拉曼激光器和SrWO_4晶體拉曼激光器在輸出特性上的差異。實驗中,當泵浦功率為4.1W時,實驗獲的最大的泵浦光到拉曼光的轉換效率17.6%,其對應的輸出功率為0.724W,脈沖寬度為8 ns,脈沖重復率為27kHz,脈沖能量為26.8mJ,脈沖峰值功率為3.35kW。這是目前為止LD泵浦被動調Q內腔式SrWO_4紅外固體拉曼激光器獲得的最大轉換效率。
【關鍵詞】：受激拉曼散射 太赫茲波 被動調Q 固體拉曼激光器
【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;TN753.91
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1. 緒論9-18
• 1.1 晶體的受激拉曼散射過程9-10
• 1.2 晶體中受激拉曼散射的應用研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 基于受激拉曼散射的拉曼放大器10-12
• 1.2.2 基于受激拉曼散射的太赫茲波參量振蕩器12-14
• 1.2.3 紅外固體拉曼激光器14-16
• 1.3 本文的研究內容16-18
• 2. 基于受激拉曼散射的太赫茲波參量振動器18-32
• 2.1 太赫茲波的基本原理18-19
• 2.1.1 電磁耦子18
• 2.1.2 電磁耦子的受激拉曼散射18-19
• 2.2 電磁耦子的色散曲線19-21
• 2.2.1 黃昆方程19-20
• 2.2.2 光與晶體中長光學橫波的耦合20
• 2.2.3 晶體中電磁耦子的色散曲線20-21
• 2.3 太赫茲波的增益方程21-31
• 2.3.1 光波在介質中傳播的波動方程21-23
• 2.3.2 耦合波方程23-25
• 2.3.3 太赫茲波增益表達式25-28
• 2.3.4 數(shù)值模擬28-31
• 2.4 小結31-32
• 3. LD泵浦被動調Q內腔式PbWO_4紅外固體拉曼激光器實驗研究32-43
• 3.1 PbWO_4晶體被動調Q紅外固體拉曼激光器的實驗裝置32-33
• 3.2 PbWO_4晶體被動調Q紅外固體拉曼激光器的實驗結果與分析33-42
• 3.2.1 基頻光的輸出特性33-37
• 3.2.2 拉曼光的輸出特性37-42
• 3.3 小結42-43
• 4. LD泵浦被動調Q內腔式SrWO_4紅外固體拉曼激光器實驗研究43-55
• 4.1 SrWO_4晶體被動調Q紅外固體拉曼激光器的實驗裝置43-44
• 4.2 SrWO_4晶體被動調Q紅外固體拉曼激光器的實驗結果與分析44-53
• 4.2.1 基頻光的輸出特性44-48
• 4.2.2 拉曼光的輸出特性48-53
• 4.3 小結53-55
• 5. 總結與展望55-57
• 5.1 總結55-56
• 5.2 展望56-57
• 參考文獻57-63
• 致謝63-64
• 附錄：攻讀學位期間發(fā)表的學術論文目錄64-65

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