近紅外1.5μm激光具有人眼安全、穿透煙霧能力強(qiáng)和在光纖中傳輸損耗低等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于激光測(cè)距、激光雷達(dá)與遙感、大氣探測(cè)、光通信以及量子光學(xué)和量子信息研究等領(lǐng)域。尤其是基于1.5μm連續(xù)變量量子糾纏源的量子密鑰分發(fā),可以實(shí)現(xiàn)最長(zhǎng)距離的量子保密通信。為了制備該波段的連續(xù)變量量子糾纏源,需要研制高功率、低噪聲連續(xù)單頻1.5μm激光光源。近年來,隨著準(zhǔn)相位匹配晶體制造技術(shù)的日益成熟和連續(xù)單頻激光器輸出功率的不斷提高,單共振光學(xué)參量振蕩器（singly resonant optical parametric oscillator, SRO）逐漸成為獲得高功率連續(xù)單頻1.5μm激光的重要器件。本文中我們?cè)敿?xì)闡述了利用SRO獲得穩(wěn)定、高功率、窄線寬、低噪聲連續(xù)單頻1.5μm激光的研究工作。主要研究?jī)?nèi)容如下：1、通過優(yōu)化SRO的輸出耦合,獲得了6.2 W的窄線寬連續(xù)單頻1.56μm激光。首先,考慮泵浦光單次穿過（SPP）和雙次穿過非線性晶體（DPP）兩種泵浦結(jié)構(gòu),在準(zhǔn)直高斯光束近似下,理論研究了不同泵浦和共振信號(hào)光斑的重疊下兩種泵浦結(jié)構(gòu)的SRO運(yùn)轉(zhuǎn)特性,理論結(jié)果表明在相同條件下DPP-SRO比SP... 

【文章來源】：山西大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 1.5μm激光的應(yīng)用及產(chǎn)生方法
        1.1.1 1.5μm激光的應(yīng)用
        1.1.2 1.5μm激光的產(chǎn)生方法
        1.1.3 連續(xù)波1.5μm SRO的產(chǎn)生方案
    1.2 連續(xù)波SRO的設(shè)計(jì)
        1.2.1 激光泵浦源
        1.2.2 非線性晶體
        1.2.3 SRO諧振腔
    1.3 連續(xù)波外腔SRO的國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)
    1.4 連續(xù)波SRO的發(fā)展趨勢(shì)
    1.5 論文的主要工作
第二章 優(yōu)化SRO輸出的理論和實(shí)驗(yàn)研究
    2.1 引言
    2.2 非線性的來源及二階非線性過程
        2.2.1 非線性過程
        2.2.2 二階非線性過程的耦合波方程
    2.3 準(zhǔn)直高斯光束近似下SRO經(jīng)典特性理論分析
        2.3.1 SPP-SRO輸出特性
        2.3.2 DPP-SRO輸出特性
        2.3.3 理論計(jì)算結(jié)果分析與討論
    2.4 實(shí)驗(yàn)裝置
    2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.5.1 輸出特性
        2.5.2 線寬
        2.5.3 功率和頻率穩(wěn)定性
        2.5.4 調(diào)諧特性
    2.6 本章小結(jié)
第三章 SRO輸出1.5μm激光穩(wěn)定性的研究
    3.1 引言
    3.2 SRO不穩(wěn)定因素與避免方法
        3.2.1 跳模
        3.2.2 頻率漂移
        3.2.3 多模振蕩
    3.3 各實(shí)驗(yàn)因素的穩(wěn)定性對(duì)SRO穩(wěn)定性的影響
        3.3.1 泵浦光頻率穩(wěn)定性的影響
        3.3.2 非線性晶體溫度穩(wěn)定性的影響
    3.4 實(shí)驗(yàn)裝置
    3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        3.5.1 光譜特性
        3.5.2 輸出特性
        3.5.3 PPLN-SRO中的熱效應(yīng)
        3.5.4 光束質(zhì)量
        3.5.5 功率穩(wěn)定性
        3.5.6 頻率漂移
    3.6 本章小結(jié)
第四章 SRO輸出1.5μm激光噪聲特性的研究
    4.1 引言
    4.2 理論分析
        4.2.1 DPP-SRO輸出共振信號(hào)光的噪聲特性
        4.2.2 考慮GAWBS時(shí)SRO輸出共振信號(hào)光的位相噪聲特性
        4.2.3 GAWBS理論
    4.3 實(shí)驗(yàn)裝置
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.4.1 噪聲特性
        4.4.2 額外位相噪聲特性
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
成果目錄
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)況
承諾書


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]高功率寬帶可調(diào)諧全固態(tài)CW PPMgLN光學(xué)參量振蕩器[J]. 姚文明,檀慧明,田玉冰,崔錦江,王帆,董寧寧.  光電子.激光. 2013(03)
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[8]全固態(tài)高功率連續(xù)單頻穩(wěn)頻1053-nmNd:YLF激光器[J]. 劉國(guó)宏,李永民,王垚廷,李淵驥,張寬收.  中國(guó)激光. 2009(07)
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博士論文
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碩士論文
[1]1.57μm人眼安全激光測(cè)距儀光學(xué)設(shè)計(jì)[D]. 柳麗群.蘇州大學(xué) 2013
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[3]高重復(fù)頻率、高峰值功率人眼安全激光器研究[D]. 王艷林.湖北工業(yè)大學(xué) 2011
[4]1.5-2.0μm波段全固態(tài)光學(xué)參量振蕩特性研究[D]. 楊見飛.山東大學(xué) 2011
[5]基于周期極化鈮酸鋰和鉭酸鋰的準(zhǔn)相位匹配技術(shù)研究[D]. 路洋.天津大學(xué) 2004



本文編號(hào)：2935986