發(fā)布時(shí)間：2017-09-23 12:23

  本文關(guān)鍵詞：基于體布拉格光柵橫模選擇特性理論研究

  更多相關(guān)文章： 體布拉格光柵 橫模選擇 耦合波理論 快速傅里葉變換

【摘要】：激光的光束質(zhì)量會(huì)對激光的應(yīng)用產(chǎn)生直接的影響。由于基模光束的衍射損耗小,能量集中,光束發(fā)散角小,在許多應(yīng)用領(lǐng)域都要求激光器為基模輸出。但是激光器的實(shí)際工作狀態(tài)一般處在多模運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),含有高階橫模的激光束光強(qiáng)分布不均勻、光束發(fā)散角大及相干性差。為了提高和改善激光器的輸出光束質(zhì)量,通常需要對諧振腔進(jìn)行橫模選擇。傳統(tǒng)的橫模選擇方法主要依賴改變腔型和使用小孔光闌等,但仍存在腔內(nèi)損耗較大,模體積小,輸出功率小等諸多問題�；诠鉄崦粽圩儾ＡУ捏w布拉格光柵以其優(yōu)秀的角度選擇性、光譜選擇性、以及較高的損傷閾值等優(yōu)點(diǎn),廣泛地應(yīng)用于高功率激光系統(tǒng)中。本論文提出采用體布拉格光柵作為諧振腔的橫模選擇元件,并進(jìn)行了橫模選擇的理論研究。首先,利用耦合波理論分析了不同光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)對體布拉格光柵衍射特性的影響及用于橫模選擇時(shí)的光柵參數(shù)設(shè)計(jì),并分析了體布拉格光柵的角度選擇性對不同高階橫模的衍射損耗和強(qiáng)度分布的影響。其次,結(jié)合快速傅里葉變換法和耦合波理論建立了對體布拉格光柵諧振腔模式的求解算法,可計(jì)算出不同橫模的強(qiáng)度分布和衍射損耗。最后,分別以透射型體布拉格光柵和反射型體布拉格光柵作為平行平面腔的腔內(nèi)元件,建立了無源體布拉格光柵諧振腔模型。對體布拉格光柵諧振腔的模式進(jìn)行求解,分析了其橫模的模式特性,并對比分析了透射型和反射型體布拉格光柵角度選擇性對橫模近場及遠(yuǎn)場分布的影響。結(jié)果表明:在體布拉格光柵的角度選擇性的作用下,平行平面腔不同橫模的強(qiáng)度分布分別得到了優(yōu)化,不同橫模之間的衍射損耗差異增大。匹配諧振腔的腔型、增益以及調(diào)節(jié)體布拉格光柵的角度選擇能力,可有效擴(kuò)大不同橫模間的損耗差異,提高諧振腔的選模性能,從而實(shí)現(xiàn)基模輸出。
【關(guān)鍵詞】：體布拉格光柵 橫模選擇 耦合波理論 快速傅里葉變換
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN25
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 研究意義與背景9-10
• 1.2 橫模選擇原理及主要方法10-13
• 1.2.1 橫模選擇原理10-11
• 1.2.2 橫模選擇的主要方法11-13
• 1.3 體布拉格光柵在橫模選擇中的應(yīng)用13-16
• 1.4 研究內(nèi)容16-18
• 第2章 體布拉格光柵諧振腔的基本理論18-25
• 2.1 光學(xué)諧振腔的基本概念18-19
• 2.2 光學(xué)諧振腔的模式理論基礎(chǔ)19-23
• 2.2.1 模式概念19-20
• 2.2.2 菲涅爾一基爾霍夫衍射積分20-21
• 2.2.3 諧振腔橫模的求解算法簡介21-23
• 2.3 體布拉格光柵諧振腔模式的求解方法23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 用于橫模選擇的體布拉格光柵參數(shù)設(shè)計(jì)25-41
• 3.1 耦合波理論25-32
• 3.1.1 耦合波理論的假設(shè)條件及光波的表達(dá)式25-28
• 3.1.2 布拉格條件及光柵內(nèi)耦合波方程28-31
• 3.1.3 耦合波方程的求解31-32
• 3.2 透射型體布拉格光柵32-35
• 3.3 反射型體布拉格光柵35-38
• 3.4 不同橫模的衍射損耗分析38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 體布拉格光柵諧振腔模式的數(shù)值模擬41-55
• 4.1 體布拉格光柵諧振腔模型41-42
• 4.2 模式求解算法42-45
• 4.3 模擬結(jié)果與分析45-54
• 4.3.1 平行平面腔45-47
• 4.3.2 透射型體布拉格光柵作為腔內(nèi)元件47-52
• 4.3.3 反射型體布拉格光柵作為腔內(nèi)元件52-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第5章 總結(jié)和展望55-57
• 5.1 全文工作總結(jié)55-56
• 5.2 今后工作展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 攻讀碩士期間公開發(fā)表的論文61-62
• 致謝62-63

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陰素芹;張彬;;體布拉格光柵形變對高斯光束質(zhì)量平方因子的影響[J];強(qiáng)激光與粒子束;2010年09期

2 沈本劍;鄭光威;譚吉春;何焰藍(lán);劉莉;;相移反射體布拉格光柵在譜合成中的應(yīng)用[J];中國激光;2010年12期

3 陳歡;湯斐;;基于模式匹配法的布拉格光柵仿真研究[J];孝感學(xué)院學(xué)報(bào);2010年06期

4 李松柏;;透射體布拉格光柵選擇性的研究[J];光通信研究;2011年04期

5 趙浩,丁浩,劉斌,陳高庭,陳新之,方祖捷,倪國權(quán),周汝枋,翟華金,王影;載氫光纖光致折變布拉格光柵[J];光學(xué)學(xué)報(bào);1996年04期

6 吳青晴;張翔;封建勝;吳尚;張桂菊;鄒快盛;袁孝;;基于光熱敏折變玻璃的透射型體布拉格光柵角度選擇性研究[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2012年12期

7 ;用相位掩模光刻制作光纖內(nèi)的布拉格光柵[J];國外激光;1994年06期

8 程燦;辛國鋒;封惠忠;方祖捷;瞿榮輝;;連續(xù)工作的體布拉格光柵外腔半導(dǎo)體激光器的溫度特性[J];中國激光;2008年01期

9 胡紀(jì)平;呂乃光;;雙金屬結(jié)構(gòu)對布拉格光柵的溫度補(bǔ)償研究[J];電子測試;2008年03期

10 占生寶;趙尚弘;胥杰;吳卓亮;李云霞;;基于透射體布拉格光柵頻譜組束的研究[J];光電子.激光;2008年03期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 武慧春;盛政明;張秋菊;蒼宇;張杰;;用等離子布拉格光柵來控制超短強(qiáng)激光脈沖的理論研究[A];2004年全國強(qiáng)場激光物理會(huì)議論文集（二）[C];2004年

2 楊德興;張鵬;趙建林;蘇坤;;形成平面波導(dǎo)布拉格光柵陣列的激光輻照方法[A];大珩先生九十華誕文集暨中國光學(xué)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

3 李昆益;林晏瑞;林坤成;莊為群;李偉裕;;高分子波導(dǎo)布拉格光柵濾波器之研制[A];全國第十三次光纖通信暨第十四屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

4 石坦;孫哲;惠勇凌;姜夢華;雷訇;李強(qiáng);;基于反射式體布拉格光柵的窄脈寬單縱模激光器[A];第十屆全國光電技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2012年

5 范林勇;江微微;趙瑞峰;鄭斯文;董小偉;裴麗;簡水生;;布拉格光柵反射型上下話路濾波器的實(shí)驗(yàn)制作[A];2009年先進(jìn)光學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用研討會(huì)論文集（下冊）[C];2009年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 柳絮恒 鄭麗紅;錦繡心靈織就彩衣[N];科技日報(bào);2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 吳尚;基于體布拉格光柵的寬帶角選擇空間濾波研究[D];蘇州大學(xué);2016年

2 封建勝;基于大色散延遲量的啁啾布拉格光柵脈沖展寬與壓縮研究[D];蘇州大學(xué);2015年

3 張翔;基于體布拉格光柵的角選擇濾波與光束控制研究[D];華中科技大學(xué);2011年

4 沈本劍;譜合成技術(shù)與空間低通濾波技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

5 向吟嘯;基于表面等離子體激元的新型器件功能與光學(xué)效應(yīng)研究[D];南開大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉曉亮;PMMA布拉格光柵基板的飛切仿真及實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

2 蔣錫燕;大范圍波長可調(diào)的聚合物波導(dǎo)布拉格光柵的研究與設(shè)計(jì)[D];南京郵電大學(xué);2015年

3 周娟;聚合物波導(dǎo)布拉格光柵濾波器的研究[D];東南大學(xué);2015年

4 胡靜;基于體布拉格光柵橫模選擇特性理論研究[D];蘇州大學(xué);2016年

5 蒲世兵;基于體布拉格光柵的光譜合成研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

6 任海翠;線性啁啾布拉格光柵的光學(xué)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

7 李華星;用多重尺度方法研究布拉格光柵中光聲耦合方程[D];浙江師范大學(xué);2011年

8 劉瑜;基于體布拉格光柵的2μm窄線寬可調(diào)諧激光技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所);2012年

9 張雪;體布拉格光柵外腔改善二極管激光陣列光束質(zhì)量研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2009年

10 劉彬;布拉格光柵調(diào)控金屬薄板亞波長周期性孔陣列的超強(qiáng)透射現(xiàn)象[D];北京郵電大學(xué);2011年

，

本文編號：905242