發(fā)布時間：2021-08-13 18:12

　　單頻窄線寬半導體泵浦固體激光器由于其良好的單色性和相干性在光通信、高分辨光譜檢測、脈沖相干多普勒激光雷達等領域得到廣泛應用。尤其是在激光雷達領域,對作為脈沖相干多普勒激光雷達所需的激光器要求其能實現單頻窄線寬輸出�；诖艘�,目前單縱模調Q激光器常用的方法需要加入選模和調Q器件,這樣會帶來系統(tǒng)的不穩(wěn)定。最近的研究表明,在激光諧振腔內,兩個相干光束在增益介質內相互作用形成干涉場,產生空間燒孔現象,能形成體全息光柵,該光柵具有自適應特性,增益飽和特性,高的衍射效率和頻譜選擇特性。本文通過從諧振腔外注入單頻窄線寬種子源進入增益光柵自啟動諧振腔,使注入后輸出光頻率鎖定在種子源頻率處,得到單頻調Q窄線寬輸出。具體研究內容如下:1、調研和分析了國內外目前實現單頻穩(wěn)頻輸出的方法,總結分析了目前實現非互易式和互易式增益光柵激光器的研究現狀和存在的問題,分析提出利用外部種子源注入增益光柵諧振腔,利用其自適應性實現單頻穩(wěn)頻輸出的想法,實驗驗證其可行性并利用外部注入單頻窄線寬激光器實現注入后輸出光頻率和線寬的注入鎖定。2、介紹并分析了注入鎖定非互易式增益光柵單頻調Q激光器的原理和物理機制,從激光增益系數的速... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學北京市 211工程院校

【文章頁數】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1. 單頻穩(wěn)頻激光器的發(fā)展及現狀
    1.2. 基于增益光柵的激光器的研究現狀
        1.2.1. 非互易式增益光柵激光器的研究現狀
        1.2.2. 互易式增益光柵激光器的研究現狀
    1.3. 激光譜線寬度測量的研究現狀
        1.3.1. 激光譜線寬度測量國外的研究現狀
        1.3.2. 激光譜線寬度測量國內的研究現狀
    1.4. 主要研究內容
第2章 增益光柵激光振蕩器的理論分析
    2.1. 增益光柵的簡并四波混頻理論
    2.2. 非互易式諧振腔中增益光柵的理論分析
        2.2.1. 激光增益系數的速率方程
        2.2.2. 光場方程
        2.2.3. 強度干涉模式
    2.3. 自啟動增益光柵激光器
        2.3.1. 自泵浦相位共軛（SPPC）環(huán)形諧振腔
        2.3.2. 雙相位共軛
        2.3.3. 自啟動增益光柵激光器
        2.3.4. 自啟動增益光柵激光器中增益、R_(oc)和T_+的關系
    2.4. 增益光柵的空間濾波特性
    2.5. 利用增益光柵實現注入鎖定的理論分析
    2.6. 本章小結
第3章 注入鎖定非互易式增益光柵單頻激光器實驗研究
    3.1. 激光增益介質的選擇
        3.1.1. Nd:YAG晶體特性
        3.1.2. Nd:YVO_4晶體特性
    3.2. 半導體泵浦源選擇
    3.3. 激光器諧振腔結構的選擇
    3.4. 非互易式自啟動單頻激光器實驗結構
    3.5. 非互易式自啟動單頻激光器輸出結果
        3.5.1. 泵浦區(qū)域及自交叉光夾角優(yōu)化
    3.6. 外部單頻種子光注入鎖定實驗研究
        3.6.1. 種子光注入結構
        3.6.2. 種子光注入輸出特性分析
        3.6.3. 實現外部種子光頻譜的注入鎖定
        3.6.4. 實驗分析
    3.7. 本章小結
第4章 線寬測量系統(tǒng)設計及輸出線寬測量實驗研究
    4.1. 線寬測量系統(tǒng)設計
        4.1.1. 激光線寬測量方法的選擇
        4.1.2. 線寬測量系統(tǒng)結構及參數
        4.1.3. 線寬測量原理
    4.2. 輸出線寬測量實驗研究
        4.2.1. 單頻種子光線寬測量
        4.2.2. 自啟動和注入輸出光線寬、頻率穩(wěn)定度測量
    4.3. 實驗分析
    4.4. 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于3×3耦合器的窄線寬單頻激光器噪聲測量技術[J]. 徐丹,盧斌,楊飛,陳迪俊,蔡海文,瞿榮輝.  中國激光. 2016(01)
[2]PDH激光穩(wěn)頻控制技術研究[J]. 卞正蘭,黃崇德,高敏,董作人,劉繼橋,蔡海文,瞿榮輝.  中國激光. 2012(03)
[3]窄線寬激光器線寬的非平衡光纖干涉儀測量法[J]. 曹春燕,姚瓊,饒偉,胡永明.  中國激光. 2011(05)
[4]注入鎖定激光器的邊帶鎖頻技術穩(wěn)頻系統(tǒng)優(yōu)化分析[J]. 孫旭濤,陳衛(wèi)標.  光子學報. 2008(09)
[5]Frequency stabilization of a single-frequency all-solid-state laser for Doppler wind lidar[J]. 孫旭濤,劉繼橋,周軍,陳衛(wèi)標.  Chinese Optics Letters. 2008(09)
[6]基于法珀標準具的激光穩(wěn)頻方法理論研究[J]. 孫旭濤,陳衛(wèi)標.  光子學報. 2007(12)
[7]基于延時零拍法的DFB光纖激光器線寬測量[J]. 王勁文,董小鵬,周金龍.  廈門大學學報(自然科學版). 2007(03)
[8]車載直接探測多普勒測風激光雷達光學鑒頻器[J]. 劉繼橋,卜令兵,周軍,余婷,陳衛(wèi)標.  中國激光. 2006(10)
[9]窄線寬激光的零拍測量法[J]. 俞本立,錢景仁,楊瀛海,羅家童.  中國激光. 2001(04)
[10]二極管激光泵浦固體激光器和穩(wěn)頻研究[J]. 林岳明,何慧娟.  光學學報. 1996(12)

碩士論文
[1]單縱模YAG激光器鑒頻系統(tǒng)的設計及實驗研究[D]. 孟凡強.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[2]高靈敏光譜技術及其在精密光頻控制中的應用[D]. 陳艷萍.華東師范大學 2004



本文編號：3340904