266nm紫外激光與很多物質(zhì)都可以發(fā)生特殊的反應,利用這一特性主要開展的研究主要有:激光誘導熒光光譜、指紋檢測、DNA處理等。傳統(tǒng)的氣體紫外激光器由于高維護成本、轉(zhuǎn)化效率低等原因逐漸被以非線性晶體頻率轉(zhuǎn)換為核心技術的固體激光器所取代。本文研究的亞納秒266nm激光由于兼具特殊的時間尺度和較高的峰值功率,是研究光與物質(zhì)的強相互作用的理想光源。受激布里淵散射（SBS）技術是獲取亞納秒激光的有效手段,它具有結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)換效率高、輸出光參數(shù)可調(diào)和可集成化等優(yōu)點;近些年高質(zhì)量非線性晶體的不斷出現(xiàn)成為諧波產(chǎn)生技術發(fā)展的基礎。本文整合了SBS和晶體的頻率轉(zhuǎn)換技術,實現(xiàn)了納秒量級的1064nm基頻光到亞納秒266nm四倍頻光的轉(zhuǎn)換,主要研究內(nèi)容如下:理論上,以耦合波方程為基礎分析了影響倍頻效率的主要因素,并結(jié)合相位匹配理論,對實驗中可能用到的非線性晶體進行了數(shù)值模擬,模擬的內(nèi)容包括相位匹配角及其對應的有效非線性系數(shù)、晶體內(nèi)各光波的走離角等,根據(jù)實驗中的光參數(shù),確定了晶體的加工參數(shù);針對SBS,通過數(shù)值模擬對本實驗的條件下單池壓縮結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生亞納秒脈沖的可能性進行了驗證。實驗上,利用三面共振原理的振蕩器... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

K.Kondo等人的266nm激光產(chǎn)生裝置

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-266nm 倍頻晶體為 15mm 的 CLBO，實驗中，LBO 晶體控溫控溫在 150℃，1064-532nm 轉(zhuǎn)換效率為 60.7%，532-266nm，最終獲得了光束質(zhì)量很高的單脈沖能量為 45μJ 的 266nm，法國光學研究所的 Lo c Deyra 等人[21]將 Nd:YAG 激光器輸PA 結(jié)構(gòu)放大后，得到了 550ps、1kHz、平均功率 2.3W 的基圖 1-2所示。倍頻晶體 LBO用來獲得綠光，BBO晶體用來得到紫外-綠光轉(zhuǎn)化率為 22.7%，輸出了平均功率 530mW、脈

圖 1-3 王麗榮等人的四倍頻光路圖2015 年，長春理工大學的于淼等人[37]利用一臺 Nd:YAG 電光調(diào) Q 激光器，輸出基頻光脈寬為納秒，當重頻為 1Hz 時，單脈沖能量為 212mJ；重頻為 10Hz時，單脈沖能量為 190.6mJ。綠光倍頻晶體為 8×8×7 mm3的 KTP；紫外倍頻晶體為 8×8×40 mm3的 KDP，I 類匹配。1Hz 時 KTP 轉(zhuǎn)換效率為 51.7%，KDP 轉(zhuǎn)換效率為 31.9%，最終獲得單脈沖能量 35mJ，脈寬 6ns 的 266nm 四倍頻輸出；10Hz 時 KTP 轉(zhuǎn)換效率為 53.7%，KDP 轉(zhuǎn)換效率為 28.2%，最終獲得 28.9mJ、6ns 的四倍頻 266nm 輸出。1.2.3 國內(nèi)外研究分析及存在的主要問題非線性倍頻晶體被認為是獲得優(yōu)質(zhì) 266nm 光的關鍵。1064-532nm 的倍頻晶體生長工藝較為成熟，以 KTP、LBO 和 KDP 為代表，這三種晶體均可生長出較大尺寸且使用較為方便，一般無需進行控溫和干燥處理，此外對于 KD*P、BBO 晶體用于二倍頻實驗也有少量的報道。532-266nm 的倍頻晶體直接決定了四次諧波產(chǎn)生效率、光束質(zhì)量。從近 20 多年來相關的報道來看，BBO、CLBO


本文編號：3142414