本論文主要研究內(nèi)容包含兩部分：基于球差補(bǔ)償理論的高功率、高光束質(zhì)量主振蕩放大（MOPA）激光器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)；高功率、高斜效率的光參量振蕩器（OPO）的研究與實(shí)現(xiàn)。高功率光參量振蕩器的實(shí)現(xiàn)離不開高功率、高光束質(zhì)量的激光泵浦源。本文采用的主振蕩放大激光器是一種非常常見的高功率激光器實(shí)現(xiàn)方案。而高功率固體激光器在進(jìn)行激光放大的同時往往伴隨著光束質(zhì)量的惡化,本文對熱致球差現(xiàn)象進(jìn)行了理論分析,分析結(jié)果表明熱致球差是引起光束質(zhì)量惡化的一個重要原因。通過數(shù)值模擬,還發(fā)現(xiàn)光束的波前球差將隨著激光光束的傳播而發(fā)生變化,甚至由正球差轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)球差。利用這一特性,可以使用熱致球差來補(bǔ)償激光光束波前自身的球差。實(shí)驗(yàn)中分別選取了輸出光束質(zhì)量較好的側(cè)面泵浦激光器和光纖激光器作為主振蕩器,使用端面泵浦激光放大器進(jìn)行功率放大。兩個相同的激光放大器成為一組,激光光束波前在經(jīng)過第一個放大器后引入正球差,經(jīng)過一定距離的傳播后球差轉(zhuǎn)負(fù),再使用相同的放大器進(jìn)行球差補(bǔ)償。通過波前球差補(bǔ)償技術(shù),在側(cè)面泵浦-端面泵浦混合MOPA和光纖-固體混合MOPA實(shí)驗(yàn)中獲得了高功率、高光束質(zhì)量的激光輸出,其中光纖-固體混合MOPA實(shí)驗(yàn)中,通過兩級... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：129 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題的背景與意義
    1.2 中紅外光參量振蕩器發(fā)展概況
        1.2.1 高光束質(zhì)量泵浦源激光器發(fā)展概況
        1.2.2 非線性光學(xué)晶體發(fā)展概況
        1.2.3 中紅外光參量振蕩器發(fā)展近況
    1.3 論文主要內(nèi)容及研究成果
        1.3.1 論文主要內(nèi)容
        1.3.2 研究成果
第二章 光束波前球差補(bǔ)償改善光束質(zhì)量的理論分析
    2.1 引言
    2.2 激光介質(zhì)中的熱致球差效應(yīng)
        2.2.1 側(cè)面泵浦Nd：YAG晶體中的熱致球差效應(yīng)
        2.2.2 端面泵浦Nd：YV04晶體中的熱致球差效應(yīng)
    2.3 球差對激光光束質(zhì)量的影響
        2.3.1 M~2因子與光束復(fù)振幅分布的關(guān)系
        2.3.2 光束傳播過程中其波前球差的演化
    2.4 激光振蕩器中球差效應(yīng)以及光束質(zhì)量控制理論
        2.4.1 增益介質(zhì)引入球差后的激光振蕩器分析
        2.4.2 激光放大器中的球差補(bǔ)償以獲得光束質(zhì)量的改善
    2.5 小結(jié)
第三章 基于光束波前球差補(bǔ)償?shù)募す庹袷?放大系統(tǒng)
    3.1 引言
    3.2 側(cè)面泵浦激光振蕩器
        3.2.1 側(cè)面泵浦激光模塊性能測量
        3.2.2 側(cè)面泵浦激光模塊搭建的動態(tài)穩(wěn)定腔
    3.3 側(cè)面泵浦-端面泵浦混合放大MOPA系統(tǒng)
        3.3.1 端面泵浦激光放大模塊
        3.3.2 側(cè)面泵浦-端面泵浦混合激光系統(tǒng)
    3.4 光纖-固體混合放大MOPA系統(tǒng)
        3.4.1 光纖-固體混合放大MOPA系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置
        3.4.2 光纖-固體混合放大MOPA系統(tǒng)輸出光束特性
    3.5 小結(jié)
第四章 光參量振蕩器的理論分析
    4.1 引言
    4.2 光參量振蕩的理論模型
    4.3 光參量發(fā)生器(OPG)過程的數(shù)值模擬
        4.3.1 單縱模泵浦的光參量發(fā)生器模擬
        4.3.2 多縱模泵浦的光參量發(fā)生器模擬
    4.4 光參量振蕩器(OPO)的數(shù)值模擬
        4.4.1 泵浦光對光參量振蕩器輸出特性的影響
        4.4.2 閑頻光吸收對光參量振蕩器輸出特性的影響
        4.4.3 輸出鏡反射率對光參量振蕩器輸出特性的影響
    4.5 小結(jié)
第五章 基于PPLN晶體的光參量振蕩器實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 引言
    5.2 閑頻光吸收對光參量振蕩器輸出的影響
        5.2.1 脈沖輸出光參量振蕩器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        5.2.2 脈沖光參量振蕩器輸出特性分析
    5.3 腔鏡反射率對光參量振蕩器的影響
        5.3.1 連續(xù)輸出光參量振蕩系統(tǒng)及其輸出特性分析
        5.3.2 高功率連續(xù)光參量振蕩器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及在學(xué)期間取得的科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]Mid-infrared optical parametric oscillator based on ZnGeP2 pumped by 2-μm laser[J]. 彭躍峰,魏星斌,王衛(wèi)民.  Chinese Optics Letters. 2011(06)
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本文編號：3604610