本文關(guān)鍵詞：2μm人眼安全雙頻固體激光器的研究

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【摘要】：光載微波激光雷達(dá)是利用在光學(xué)頻率上相差極微的兩個頻率的光波作為探測光束的一種新型激光雷達(dá),它兼?zhèn)淦胀す饫走_(dá)和傳統(tǒng)微波雷達(dá)的優(yōu)點,具有很好的應(yīng)用和發(fā)展前景。半導(dǎo)體激光二極管泵浦的頻差可調(diào)雙頻固體激光器具有結(jié)構(gòu)簡單、大功率輸出,且可以實現(xiàn)頻差大范圍連續(xù)調(diào)諧等優(yōu)勢,所以它成為光載微波雷達(dá)系統(tǒng)中的理想光載微波源。本論文提出研制人眼安全2μm波段雙頻固體激光器。本論文所進(jìn)行的主要研究內(nèi)容包括:圍繞2μm雙頻激光產(chǎn)生的關(guān)鍵技術(shù)問題,調(diào)研了2μm固體激光器和頻差可調(diào)雙頻固體激光器的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用。從激光原理出發(fā),分析并比較了多種選單頻方法的技術(shù)特點,詳細(xì)討論了不同激光頻率分裂技術(shù)的特點,此基礎(chǔ)上提出利用F-P標(biāo)準(zhǔn)具和耦合腔兩種方法進(jìn)行選模,雙λ/4波片產(chǎn)生激光頻率分裂的LD泵浦雙頻固體激光器的設(shè)計方案。完成了LD泵浦2μm雙頻固體激光器的整體設(shè)計。計算并確定了激光器系統(tǒng)的各個參數(shù),包括諧振腔的腔長,增益介質(zhì)的尺寸,耦合輸出鏡曲率等參數(shù)。利用LASCAD仿真軟件分析對理論設(shè)計的單頻Tm:YAP激光器進(jìn)行了性能仿真和參數(shù)優(yōu)化。采用FEA的算法對仿真激光器系統(tǒng)進(jìn)行了建模分析,比較了諧振腔內(nèi)不同位置處的泵浦光和振蕩激光的模式分布,仿真了單頻激光器的吸收效率。
【關(guān)鍵詞】：雙頻固體激光器 頻率分裂 2μm人眼安全
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN248.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-28
• 1.1 研究目的與意義9-10
• 1.2 2μm激光器的研究進(jìn)展10-13
• 1.3 雙頻固體激光器的研究進(jìn)展13-26
• 1.4 本論文研究內(nèi)容26-27
• 1.5 本章小結(jié)27-28
• 第2章 雙頻激光的理論研究28-45
• 2.1 實現(xiàn)單頻輸出的原理和方法28-34
• 2.1.1 激光的模式28-29
• 2.1.2 單模選擇的原理和方法29-34
• 2.2 激光頻率分裂的原理與方法34-43
• 2.2.1 激光頻率分裂的原理34-35
• 2.2.2 激光頻率分裂的方法35-43
• 2.3 比較與分析43-44
• 2.4 本章小結(jié)44-45
• 第3章 雙頻激光器的設(shè)計45-56
• 3.1 泵浦光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計45-46
• 3.2 增益介質(zhì)的設(shè)計46-47
• 3.2.1 晶體種類的選擇46
• 3.2.2 晶體具體參數(shù)確定46-47
• 3.3 諧振腔結(jié)構(gòu)的設(shè)計47-55
• 3.3.1 腔型的選擇47-49
• 3.3.2 輸出鏡曲率半徑的確定49-51
• 3.3.3 耦合復(fù)合腔結(jié)構(gòu)51-55
• 3.4 實驗總體設(shè)計55
• 3.5 本章小結(jié)55-56
• 第4章 激光器系統(tǒng)仿真56-65
• 4.1 仿真系統(tǒng)的搭建與參數(shù)設(shè)置56-57
• 4.2 晶體內(nèi)部溫度分布仿真分析57-58
• 4.3 泵浦光空間模式分布58-62
• 4.4 激光器效率和輸出功率的仿真分析62-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第5章 雙頻激光器的實驗研究65-78
• 5.1 實驗光路的搭建65-71
• 5.1.1 實驗系統(tǒng)簡介65-68
• 5.1.2 高精度F-P頻率掃描分析儀68-69
• 5.1.3 LD泵浦源的基本參數(shù)測量69-71
• 5.2 單頻輸出的實現(xiàn)71-75
• 5.2.1 單頻激光的產(chǎn)生與輸出模式分析71-74
• 5.2.2 單頻激光輸出效率測量74-75
• 5.3 雙頻激光輸出的實現(xiàn)75-77
• 5.3.1 雙頻激光輸出與模式分析75-76
• 5.3.2 雙頻激光器的輸出效率測量76-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 總結(jié)78-80
• 參考文獻(xiàn)80-86
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單86-87
• 致謝87

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