本文關(guān)鍵詞：高效短脈沖寬帶激光倍頻技術(shù)研究

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【摘要】：調(diào)Q綠光激光器在工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用市場。但半導(dǎo)體泵浦固體激光器倍頻產(chǎn)生的綠光價格較高。目前近紅外調(diào)Q光纖激光器質(zhì)量可靠,價格低廉,如果通過倍頻技術(shù)實現(xiàn)有效的綠光輸出,可大大降低成本。然而,光纖激光器帶寬普遍較寬,受到倍頻晶體色散的影響,倍頻效率一般很低。本文針對調(diào)Q光纖激光器倍頻產(chǎn)生綠光方案進行理論研究,主要內(nèi)容如下:1、介紹了寬帶諧波轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展歷史及特點,指出無法對寬帶激光進行高效諧波轉(zhuǎn)換的主要原因,并對目前幾種寬帶諧波轉(zhuǎn)換技術(shù)方案進行對比,如光譜角色散方案,啁啾匹配方案,晶體級聯(lián)方案和折返點匹配方案等。2、建立了中等強度寬帶激光倍頻物理模型,在充分考慮晶體色散的情況下,用龍格庫塔法求解寬帶高斯光束倍頻耦合波方程,從而得到入射基頻光的強度、帶寬、聚焦光束尺寸、聚焦位置對倍頻光譜和轉(zhuǎn)換效率的影響。3、對BBO、LBO、KTP三種晶體進行比較,計算了三種晶體的允許參量、匹配方式以及倍頻效率。結(jié)果表明LBO晶體最適合中等功率寬光譜光纖激光器的倍頻。4、采用晶體級聯(lián)和光譜角色散兩種寬帶倍頻技術(shù)進行方案分析和參數(shù)優(yōu)化,并與直接倍頻方式進行對比。理論計算表明,晶體級聯(lián)和光譜角色散方案都能有效的提高倍頻效率。其中,光譜角色散方案可以使基頻光在整個光譜范圍內(nèi)達到相位匹配,理論上可以達到與窄帶激光同樣的倍頻效率。
【關(guān)鍵詞】：寬帶倍頻 光譜角色散 晶體級聯(lián) 倍頻效率
【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
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 非線性頻率轉(zhuǎn)換概述9-10
• 1.2 高效寬帶倍頻技術(shù)方案及比較10-14
• 1.2.1 角譜色散補償10
• 1.2.2 啁啾匹配方案10-11
• 1.2.3 準(zhǔn)相位匹配11-12
• 1.2.4 晶體級聯(lián)方案12-13
• 1.2.5 折返點匹配13-14
• 1.2.6 各種倍頻方案比較14
• 1.3 論文研究內(nèi)容14-15
• 第二章 非線性頻率變換理論15-33
• 2.1 耦合波方程15-17
• 2.2 非線性光學(xué)晶體性質(zhì)17-20
• 2.2.1 各向同性介質(zhì)或立方晶體17
• 2.2.2 單軸晶體17-18
• 2.2.3 雙軸晶體18-20
• 2.3 相位匹配理論20-23
• 2.3.1 單軸晶體相位匹配計算20-21
• 2.3.2 雙軸晶體相位匹配計算21-23
• 2.4 允許參量計算23-26
• 2.4.1 單軸晶體允許角計算23-25
• 2.4.2 非臨界相位匹配允許參量的計算25-26
• 2.5 幾種常見的非線性光學(xué)晶體26-33
• 2.5.1 偏硼酸鋇（BBO）26
• 2.5.2 磷酸氧鈦鉀（KTP）26-29
• 2.5.3 三硼酸鋰（LBO）29-31
• 2.5.4 三種晶體的比較31-33
• 第三章 高效寬帶倍頻方案33-56
• 3.1 窄帶倍頻33-36
• 3.2 寬帶倍頻36-55
• 3.2.1 直接倍頻36-39
• 3.2.2 光譜角色散方案原理及實現(xiàn)方法39-49
• 3.2.3 晶體級聯(lián)方案49-55
• 3.3 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻57-60
• 附錄60-65
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單65-66
• 致謝66

【參考文獻】

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本文編號：959970