人眼安全1.5μm高重頻自光參量振蕩器研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-26 19:56
1.4-2μm近紅外激光處于人眼安全波段,其中1.5μm波段不僅對(duì)人眼的損害較小,也處于大氣主要的投射窗口,在激光測距、光電對(duì)抗、激光醫(yī)療等軍事和民用方面都有著重要的應(yīng)用前景。目前采用準(zhǔn)相位匹配的光參量振蕩技術(shù)(QPM-OPO,Quasi-Phase Matching Optical Parametric Oscillator)具有高重頻、窄脈寬、高峰值功率等巨大優(yōu)勢(shì)。隨著光參量振蕩技術(shù)的發(fā)展,激光器體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題隨之而來,相比于傳統(tǒng)的1.5μm人眼安全光參量振蕩器,將Nd3+摻雜在MgO:PPLN晶體之中,使增益介質(zhì)與變頻介質(zhì)合二為一,為獲取結(jié)構(gòu)緊湊、功能集成化的高重頻1.5μm人眼安全激光器提供了一種全新技術(shù)手段。理論方面主要以準(zhǔn)相位匹配作為理論基礎(chǔ),對(duì)Nd:MgO:LN晶體物化特性、光學(xué)特性進(jìn)行分析以及對(duì)周期極化的Nd:MgO:LN晶體的調(diào)諧曲線進(jìn)行理論模擬。隨后構(gòu)建Nd:MgO:PPLN晶體溫度場與應(yīng)力場模型,模擬了晶體單端與雙端泵浦溫度場與應(yīng)力場分布,并以此為基礎(chǔ)結(jié)合溫度調(diào)諧曲線分析晶體溫升對(duì)信號(hào)光波長的影響,最終確定晶體極化周期為29.8μm...
【文章來源】:長春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 人眼安全1.5μm激光器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 直接泵浦光纖體制國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 KTP-OPO國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 MgO:PPLN-OPO國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.4 Nd~(3+)摻雜MgO:LN/PPLN激光器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 人眼安全1.5μm激光技術(shù)體制對(duì)比分析
1.4 論文的主要內(nèi)容
第2章 Nd:MgO:LN晶體激光特性及其準(zhǔn)相位匹配理論研究
2.1 Nd:MgO:LN晶體物化特性
2.2 Nd:MgO:LN晶體光學(xué)特性
2.2.1 Nd:MgO:LN晶體吸收與發(fā)射譜線
2.2.2 Nd:MgO:LN晶體色散特性
2.3 Nd:MgO:LN晶體準(zhǔn)相位匹配理論
2.3.1 準(zhǔn)相位匹配原理
2.3.2 準(zhǔn)相位匹配技術(shù)特點(diǎn)
2.3.3 周期極化的調(diào)諧方式
2.4 本章小結(jié)
第3章 Nd:MgO:PPLN晶體熱效應(yīng)分析及其諧振腔的設(shè)計(jì)
3.1 晶體熱效應(yīng)理論分析
3.1.1 晶體熱源函數(shù)模型建立與仿真分析
3.1.2 晶體熱應(yīng)力分析
3.1.3 晶體熱效應(yīng)對(duì)極化周期的影響
3.2 基于Nd:MgO:PPLN晶體諧振腔的設(shè)計(jì)
3.2.1 不同泵浦光斑下晶體熱焦距分析
3.2.2 單端泵浦Nd:MgO:PPLN晶體-諧振腔的設(shè)計(jì)
3.2.3 雙端泵浦Nd:MgO:PPLN晶體-諧振腔的設(shè)計(jì)
3.3 本章小結(jié)
第4章 人眼安全1.5μm自光參量振蕩器動(dòng)力學(xué)模型研究
4.1 基于Nd:MgO:PPLN晶體超閾值倍數(shù)分析
4.2 1.5μm自光參量振蕩速率方程的建立與仿真分析
4.2.1 1.5μm自光參量振蕩被動(dòng)調(diào)Q速率方程的建立與仿真分析
4.2.2 1.5μm自光參量振蕩主動(dòng)調(diào)Q速率方程的建立與仿真分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 人眼安全1.5μm高重頻自光參量振蕩器實(shí)驗(yàn)研究
5.1 基于Nd:MgO:PPLN晶體1.5μm自 OPO被動(dòng)調(diào)Q實(shí)驗(yàn)研究
5.1.1 單端泵浦連續(xù)基頻光實(shí)驗(yàn)研究
5.1.2 單端泵浦基頻光被動(dòng)調(diào)Q實(shí)驗(yàn)研究
5.1.3 單端泵浦1.5μm自O(shè)PO被動(dòng)調(diào)Q實(shí)驗(yàn)研究
5.2 基于Nd:MgO:PPLN晶體高重頻1.5μm自O(shè)PO聲光調(diào)Q實(shí)驗(yàn)研究
5.2.1 雙端泵浦高重頻基頻光聲光調(diào)Q實(shí)驗(yàn)研究
5.2.2 雙端泵浦高重頻1.5μm自 OPO聲光調(diào)Q實(shí)驗(yàn)研究
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三鏡直腔結(jié)構(gòu)MgO∶PPLN高效連續(xù)光參量振蕩器[J]. 尉鵬飛,張永昶,張靜,段延敏,朱海永. 光學(xué)精密工程. 2019(01)
[2]緊湊型MgO:PPLN寬波段可調(diào)諧連續(xù)光參量振蕩器[J]. 張永昶,朱海永,張靜,郭俊宏,張棟,段延敏. 紅外與激光工程. 2018(11)
[3]1550nm全光纖單頻脈沖光纖激光器[J]. 王雄飛,郝金坪,何曉同,張昆,張利明,趙鴻. 激光與紅外. 2018(10)
[4]補(bǔ)償走離角時(shí)產(chǎn)生的相位失配及其補(bǔ)償方法[J]. 劉恂,沈?qū)W舉,刁冬梅,黃富瑜. 中國激光. 2019(01)
[5]基于內(nèi)腔的KTP光參量振蕩器的腔型結(jié)構(gòu)研究[J]. 李業(yè)秋,張善春,趙吉,李漫,岱欽. 激光與紅外. 2018(04)
[6]石墨烯被動(dòng)調(diào)Q摻Nd3+激光器研究進(jìn)展[J]. 林洪沂,黃曉樺,許英朝,孟憲國,程再軍,孫棟. 激光技術(shù). 2016(02)
[7]摻氧化鎂鈮酸鋰晶體的損傷閾值分析[J]. 蘇卓琳,孟慶龍,于軍立,張彬. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(11)
[8]人眼安全高重頻窄脈寬單模全光纖激光器特性研究[J]. 張鑫,劉源,賀巖,楊燕,侯霞,陳衛(wèi)標(biāo). 紅外與激光工程. 2015(04)
[9]500mJ輸出人眼安全環(huán)形腔KTP-OPO激光器[J]. 穆宇,包照日格圖. 激光與紅外. 2014(09)
[10]非臨界相位匹配的人眼安全KTP光參量振蕩器[J]. 高劍蓉,魏星斌,彭躍峰,龐毓,周唐建,王衛(wèi)民. 激光與紅外. 2012(08)
博士論文
[1]基于Nd:MgO:PPLN中紅外自光參量振蕩器研究[D]. 王宇恒.長春理工大學(xué) 2019
[2]周期極化基質(zhì)材料鉭酸鋰/鈮酸鋰類晶體生長與性質(zhì)研究[D]. 孫德輝.山東大學(xué) 2015
[3]人眼安全激光器及超連續(xù)譜研究[D]. 張華年.山東大學(xué) 2015
[4]可見和近紅外激光玻璃基礎(chǔ)研究[D]. 張料林.華南理工大學(xué) 2014
[5]共振泵浦在摻Nd3+全固態(tài)激光器及非線性光學(xué)頻率變換技術(shù)中的應(yīng)用[D]. 盛泉.天津大學(xué) 2013
[6]基于MgO:PPLN的中紅外連續(xù)波光學(xué)參量振蕩器技術(shù)的研究[D]. 趙家群.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[7]準(zhǔn)相位匹配技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 劉濤.北京郵電大學(xué) 2009
[8]共線準(zhǔn)相位匹配光學(xué)參量過程的研究[D]. 張鐵犁.天津大學(xué) 2007
碩士論文
[1]光力和光熱效應(yīng)的有限元分析方法研究[D]. 唐奔流.南京郵電大學(xué) 2019
[2]LD共振泵浦內(nèi)腔MgO:PPLN中紅外光參量振蕩器研究[D]. 邢爽.長春理工大學(xué) 2018
[3]基于多段鍵合Nd:YVO4晶體的1.5微米人眼安全拉曼激光器研究[D]. 安珍妮.山東師范大學(xué) 2017
[4]基于4F3/2→4I15/2躍遷的新型全固態(tài)人眼安全摻釹激光特性研究[D]. 王一.廈門大學(xué) 2017
[5]超低閾值集成化中紅外連續(xù)內(nèi)腔光參量振蕩器[D]. 李宇昕.南京大學(xué) 2016
[6]全固態(tài)人眼安全拉曼激光器[D]. 王小磊.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[7]MgO:PPLN中紅外激光器研究[D]. 陳浩.長春理工大學(xué) 2013
[8]1.57μm人眼安全波長光學(xué)參量振蕩器的研究[D]. 鐘艷.山東師范大學(xué) 2007
[9]1.57μm內(nèi)腔式光學(xué)參量振蕩器的研究[D]. 曲瑜.山東大學(xué) 2006
[10]光學(xué)超晶格的非線性光學(xué)效應(yīng)研究及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 王翠玲.山東師范大學(xué) 2005
本文編號(hào):3206972
【文章來源】:長春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 人眼安全1.5μm激光器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 直接泵浦光纖體制國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 KTP-OPO國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 MgO:PPLN-OPO國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.4 Nd~(3+)摻雜MgO:LN/PPLN激光器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 人眼安全1.5μm激光技術(shù)體制對(duì)比分析
1.4 論文的主要內(nèi)容
第2章 Nd:MgO:LN晶體激光特性及其準(zhǔn)相位匹配理論研究
2.1 Nd:MgO:LN晶體物化特性
2.2 Nd:MgO:LN晶體光學(xué)特性
2.2.1 Nd:MgO:LN晶體吸收與發(fā)射譜線
2.2.2 Nd:MgO:LN晶體色散特性
2.3 Nd:MgO:LN晶體準(zhǔn)相位匹配理論
2.3.1 準(zhǔn)相位匹配原理
2.3.2 準(zhǔn)相位匹配技術(shù)特點(diǎn)
2.3.3 周期極化的調(diào)諧方式
2.4 本章小結(jié)
第3章 Nd:MgO:PPLN晶體熱效應(yīng)分析及其諧振腔的設(shè)計(jì)
3.1 晶體熱效應(yīng)理論分析
3.1.1 晶體熱源函數(shù)模型建立與仿真分析
3.1.2 晶體熱應(yīng)力分析
3.1.3 晶體熱效應(yīng)對(duì)極化周期的影響
3.2 基于Nd:MgO:PPLN晶體諧振腔的設(shè)計(jì)
3.2.1 不同泵浦光斑下晶體熱焦距分析
3.2.2 單端泵浦Nd:MgO:PPLN晶體-諧振腔的設(shè)計(jì)
3.2.3 雙端泵浦Nd:MgO:PPLN晶體-諧振腔的設(shè)計(jì)
3.3 本章小結(jié)
第4章 人眼安全1.5μm自光參量振蕩器動(dòng)力學(xué)模型研究
4.1 基于Nd:MgO:PPLN晶體超閾值倍數(shù)分析
4.2 1.5μm自光參量振蕩速率方程的建立與仿真分析
4.2.1 1.5μm自光參量振蕩被動(dòng)調(diào)Q速率方程的建立與仿真分析
4.2.2 1.5μm自光參量振蕩主動(dòng)調(diào)Q速率方程的建立與仿真分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 人眼安全1.5μm高重頻自光參量振蕩器實(shí)驗(yàn)研究
5.1 基于Nd:MgO:PPLN晶體1.5μm自 OPO被動(dòng)調(diào)Q實(shí)驗(yàn)研究
5.1.1 單端泵浦連續(xù)基頻光實(shí)驗(yàn)研究
5.1.2 單端泵浦基頻光被動(dòng)調(diào)Q實(shí)驗(yàn)研究
5.1.3 單端泵浦1.5μm自O(shè)PO被動(dòng)調(diào)Q實(shí)驗(yàn)研究
5.2 基于Nd:MgO:PPLN晶體高重頻1.5μm自O(shè)PO聲光調(diào)Q實(shí)驗(yàn)研究
5.2.1 雙端泵浦高重頻基頻光聲光調(diào)Q實(shí)驗(yàn)研究
5.2.2 雙端泵浦高重頻1.5μm自 OPO聲光調(diào)Q實(shí)驗(yàn)研究
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]三鏡直腔結(jié)構(gòu)MgO∶PPLN高效連續(xù)光參量振蕩器[J]. 尉鵬飛,張永昶,張靜,段延敏,朱海永. 光學(xué)精密工程. 2019(01)
[2]緊湊型MgO:PPLN寬波段可調(diào)諧連續(xù)光參量振蕩器[J]. 張永昶,朱海永,張靜,郭俊宏,張棟,段延敏. 紅外與激光工程. 2018(11)
[3]1550nm全光纖單頻脈沖光纖激光器[J]. 王雄飛,郝金坪,何曉同,張昆,張利明,趙鴻. 激光與紅外. 2018(10)
[4]補(bǔ)償走離角時(shí)產(chǎn)生的相位失配及其補(bǔ)償方法[J]. 劉恂,沈?qū)W舉,刁冬梅,黃富瑜. 中國激光. 2019(01)
[5]基于內(nèi)腔的KTP光參量振蕩器的腔型結(jié)構(gòu)研究[J]. 李業(yè)秋,張善春,趙吉,李漫,岱欽. 激光與紅外. 2018(04)
[6]石墨烯被動(dòng)調(diào)Q摻Nd3+激光器研究進(jìn)展[J]. 林洪沂,黃曉樺,許英朝,孟憲國,程再軍,孫棟. 激光技術(shù). 2016(02)
[7]摻氧化鎂鈮酸鋰晶體的損傷閾值分析[J]. 蘇卓琳,孟慶龍,于軍立,張彬. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(11)
[8]人眼安全高重頻窄脈寬單模全光纖激光器特性研究[J]. 張鑫,劉源,賀巖,楊燕,侯霞,陳衛(wèi)標(biāo). 紅外與激光工程. 2015(04)
[9]500mJ輸出人眼安全環(huán)形腔KTP-OPO激光器[J]. 穆宇,包照日格圖. 激光與紅外. 2014(09)
[10]非臨界相位匹配的人眼安全KTP光參量振蕩器[J]. 高劍蓉,魏星斌,彭躍峰,龐毓,周唐建,王衛(wèi)民. 激光與紅外. 2012(08)
博士論文
[1]基于Nd:MgO:PPLN中紅外自光參量振蕩器研究[D]. 王宇恒.長春理工大學(xué) 2019
[2]周期極化基質(zhì)材料鉭酸鋰/鈮酸鋰類晶體生長與性質(zhì)研究[D]. 孫德輝.山東大學(xué) 2015
[3]人眼安全激光器及超連續(xù)譜研究[D]. 張華年.山東大學(xué) 2015
[4]可見和近紅外激光玻璃基礎(chǔ)研究[D]. 張料林.華南理工大學(xué) 2014
[5]共振泵浦在摻Nd3+全固態(tài)激光器及非線性光學(xué)頻率變換技術(shù)中的應(yīng)用[D]. 盛泉.天津大學(xué) 2013
[6]基于MgO:PPLN的中紅外連續(xù)波光學(xué)參量振蕩器技術(shù)的研究[D]. 趙家群.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[7]準(zhǔn)相位匹配技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 劉濤.北京郵電大學(xué) 2009
[8]共線準(zhǔn)相位匹配光學(xué)參量過程的研究[D]. 張鐵犁.天津大學(xué) 2007
碩士論文
[1]光力和光熱效應(yīng)的有限元分析方法研究[D]. 唐奔流.南京郵電大學(xué) 2019
[2]LD共振泵浦內(nèi)腔MgO:PPLN中紅外光參量振蕩器研究[D]. 邢爽.長春理工大學(xué) 2018
[3]基于多段鍵合Nd:YVO4晶體的1.5微米人眼安全拉曼激光器研究[D]. 安珍妮.山東師范大學(xué) 2017
[4]基于4F3/2→4I15/2躍遷的新型全固態(tài)人眼安全摻釹激光特性研究[D]. 王一.廈門大學(xué) 2017
[5]超低閾值集成化中紅外連續(xù)內(nèi)腔光參量振蕩器[D]. 李宇昕.南京大學(xué) 2016
[6]全固態(tài)人眼安全拉曼激光器[D]. 王小磊.北京工業(yè)大學(xué) 2015
[7]MgO:PPLN中紅外激光器研究[D]. 陳浩.長春理工大學(xué) 2013
[8]1.57μm人眼安全波長光學(xué)參量振蕩器的研究[D]. 鐘艷.山東師范大學(xué) 2007
[9]1.57μm內(nèi)腔式光學(xué)參量振蕩器的研究[D]. 曲瑜.山東大學(xué) 2006
[10]光學(xué)超晶格的非線性光學(xué)效應(yīng)研究及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[D]. 王翠玲.山東師范大學(xué) 2005
本文編號(hào):3206972
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