發(fā)布時(shí)間：2017-08-10 11:29

  本文關(guān)鍵詞：高重頻高效率2.1μm KTP光參量振蕩器研究

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【摘要】：2μm激光器在激光醫(yī)療、激光雷達(dá)、光電對抗等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用,所以本論文對著重對2.1μm光參量振蕩器展開研究。本論文設(shè)計(jì)了一臺采用1.06μm泵浦主振蕩功率放大器泵浦鍵合KTP晶體的高重頻高效率的2.1μm光參量振蕩器。論文首先從三波耦合方程入手,研究了單諧振與雙諧振光參量振蕩器的增益、閾值及轉(zhuǎn)換效率,為光參量振蕩器的設(shè)計(jì)提供了必要的理論依據(jù)。從理論方面分別對1.06μm泵浦主功率放大激光器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對非線性晶體KTP的尺寸、切割角的設(shè)計(jì),選定了尺寸為6×6×40mm~3的II類相位匹配,在x-z平面上切割,切割角為52.3°,鍵合KTP晶體,并且對KTP-OPO的運(yùn)轉(zhuǎn)方式,腔型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)并搭建實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行進(jìn)一步研究。在重復(fù)頻率為50kHz時(shí),采用二級放大的縱向泵浦主振蕩功率放大器結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了38.6W 1064nm激光,輸出脈寬為8.74ns,光束質(zhì)量為M_X~2=1.236(28),M_Y~2=1.208。最后,采用30W的1064nm激光泵浦鍵合KTP晶體,實(shí)現(xiàn)了3.99W 2.1μm激光輸出,激光波長為2128nm,脈寬為10.79ns,1064nm-2.1μm光-光轉(zhuǎn)化效率為13.4%,光束質(zhì)量為M_X~2=3.99,M_Y~2=4.17。
【關(guān)鍵詞】：縱向泵浦主振蕩功率放大器 KTP 光參量振蕩器 2.1μm激光
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN753.91
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-20
• 1.1 引言8-9
• 1.1.1 激光醫(yī)療8
• 1.1.2 激光雷達(dá)8-9
• 1.1.3 光電對抗9
• 1.2 2.1μm激光器研究現(xiàn)狀9-19
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容19-20
• 第二章 光學(xué)參量振蕩器的基本原理20-32
• 2.1 光參量振蕩器的理論研究20-22
• 2.2 光學(xué)參量振蕩器中的三波互作用22-23
• 2.3 光參量振蕩器特性分析23-32
• 2.3.1 光參量振蕩器的增益23-24
• 2.3.2 光參量振蕩器的閾值24-27
• 2.3.3 光參量振蕩器的轉(zhuǎn)換效率27-32
• 第三章 2.1μm KTP光參量振蕩器實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)32-55
• 3.1 縱向泵浦主振蕩功率放大器設(shè)計(jì)32-44
• 3.1.1 縱向泵浦主振蕩功率放大器理論研究32-37
• 3.1.2 縱向泵浦主振蕩功率放大器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-44
• 3.2 非線性晶體KTP設(shè)計(jì)44-50
• 3.2.1 非線性晶體KTP切割角及相位匹配的選擇44-48
• 3.2.2 非線性晶體KTP的走離角48-49
• 3.2.3 非線性晶體KTP鍵合晶體49-50
• 3.3 KTP-OPO結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)50-55
• 3.3.1 KTP-OPO的選擇50
• 3.3.2 KTP-OPO運(yùn)轉(zhuǎn)方式的選擇50-52
• 3.3.3 KTP-OPO腔型結(jié)構(gòu)52-53
• 3.3.4 KTP-OPO的泵浦功率閾值分析53-55
• 第四章 2.1μm KTP光參量振蕩器實(shí)驗(yàn)研究55-69
• 4.1 縱向泵浦主振蕩器輸出特性實(shí)驗(yàn)研究55-58
• 4.1.1 主振蕩級連續(xù)激光實(shí)驗(yàn)研究56-57
• 4.1.2 主振蕩級脈沖激光實(shí)驗(yàn)研究57-58
• 4.2 縱向泵浦放大級實(shí)驗(yàn)研究58-62
• 4.2.1 放大級實(shí)驗(yàn)特性研究59-62
• 4.3 2.1μm KTP光參量振蕩器實(shí)驗(yàn)研究62-69
• 4.3.1 單塊/雙塊/鍵合KTP晶體 2.1μm輸出功率的測量64-66
• 4.3.2 OPO輸出鏡透過率對輸出功率的影響66
• 4.3.3 2.1μm激光輸出功率隨腔長的變化的關(guān)系66-67
• 4.3.4 2.1μm激光的測量67-69
• 結(jié)論69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻(xiàn)71-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果73

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本文編號：650468