Er:YAP晶體綠光上轉(zhuǎn)換連續(xù)波激光的研究
發(fā)布時(shí)間:2017-10-13 10:46
本文關(guān)鍵詞:Er:YAP晶體綠光上轉(zhuǎn)換連續(xù)波激光的研究
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【摘要】:綠光激光因其優(yōu)良的穩(wěn)定特性、傳輸性、方向性以及較長(zhǎng)的熒光壽命等諸多特點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用于通信、激光治療、色彩顯示等領(lǐng)域。隨著綠光在各個(gè)領(lǐng)域的需求不斷增多,探索新型、高效率、低成本的綠光激光光源成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。本論文從理論以及實(shí)驗(yàn)兩個(gè)層面對(duì)Er離子摻雜上轉(zhuǎn)換綠光激光光源展開(kāi)分析。理論方面,針對(duì)介質(zhì)材料中稀土離子和基質(zhì)材料的選擇進(jìn)行對(duì)比分析,明確Er:YAP晶體的上轉(zhuǎn)換優(yōu)勢(shì)。研究Er:YAP晶體上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)理,分析其晶體材料性能。研究Er:YAP晶體的吸收光譜和熒光光譜參數(shù),初步評(píng)估Er:YAP晶體的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能,確定Er:YAP晶體的泵浦波長(zhǎng)和上轉(zhuǎn)換綠光發(fā)射波長(zhǎng)。根據(jù)Er:YAP的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)理、吸收參數(shù)及熒光參數(shù),建立速率方程理論。研究激光器諧振腔參數(shù)之間的關(guān)系,設(shè)計(jì)出諧振腔結(jié)構(gòu)參數(shù),為Er:YAP晶體上轉(zhuǎn)換激光實(shí)驗(yàn)提供理論支撐。實(shí)驗(yàn)方面,根據(jù)理論研究及實(shí)驗(yàn)要求,甄選合適的光學(xué)設(shè)備和元器件搭建光路結(jié)構(gòu),開(kāi)展Er:YAP晶體綠光上轉(zhuǎn)換激光實(shí)驗(yàn)。研究泵浦源參數(shù)對(duì)Er:YAP晶體綠光上轉(zhuǎn)換的輸出特性影響,選用中心輸出波長(zhǎng)980nm、795nm和800nm的泵浦源分別對(duì)激光晶體進(jìn)行泵浦,確定合適的泵浦波長(zhǎng)。研究溫度參數(shù)對(duì)Er:YAP晶體綠光上轉(zhuǎn)換的輸出特性影響,采用低溫和常溫兩種方式對(duì)比研究Er:YAP晶體的上轉(zhuǎn)換特性,進(jìn)而獲得合適的溫度參數(shù)。根據(jù)確定的泵浦參數(shù)及溫度參數(shù)搭建諧振腔,獲得Er:YAP上轉(zhuǎn)換激光放大現(xiàn)象。
【關(guān)鍵詞】:綠光 上轉(zhuǎn)換 Er:YAP晶體 光譜
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TN248;O734
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 課題背景及意義10-12
- 1.2 摻Er~(3+)綠光激光器的研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.1 低溫條件下研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2.2 常溫條件下研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3 論文主要工作及內(nèi)容安排15-16
- 第2章 Er~(3+)上轉(zhuǎn)換機(jī)理及Er:YAP晶體性能分析16-27
- 2.1 Er~(3+)上轉(zhuǎn)換機(jī)理16-22
- 2.1.1 上轉(zhuǎn)換機(jī)理16-20
- 2.1.2 Er~(3+)上轉(zhuǎn)換特性20-22
- 2.2 Er~(3+)基質(zhì)材料選擇22-24
- 2.3 Er:YAP晶體性能分析24-26
- 2.3.1 Er:YAP晶體材料分析24-25
- 2.3.2 Er:YAP能級(jí)躍遷機(jī)理分析25-26
- 2.4 本章小結(jié)26-27
- 第3章 Er:YAP晶體光譜分析及激光器設(shè)計(jì)27-35
- 3.1 Er:YAP晶體光譜分析27-32
- 3.1.1 吸收光譜27-29
- 3.1.2 熒光光譜29-31
- 3.1.3 速率方程分析31-32
- 3.2 Er:YAP激光器設(shè)計(jì)32-34
- 3.2.1 泵浦方式及諧振腔選擇32-33
- 3.2.2 諧振腔參數(shù)33-34
- 3.3 本章小結(jié)34-35
- 第4章 Er:YAP綠光上轉(zhuǎn)換激光實(shí)驗(yàn)35-52
- 4.1 Er:YAP綠光上轉(zhuǎn)換激光實(shí)驗(yàn)裝置35-39
- 4.1.1 基本實(shí)驗(yàn)裝置35-37
- 4.1.2 低溫控制裝置37-38
- 4.1.3 常溫控制裝置38-39
- 4.2 低溫鍍膜Er:YAP晶體綠光上轉(zhuǎn)換激光實(shí)驗(yàn)39-43
- 4.2.1 泵浦源波長(zhǎng)對(duì)激光輸出性能的影響39-42
- 4.2.2 注入功率對(duì)上轉(zhuǎn)換輸出性能的影響42-43
- 4.3 常溫鍍膜Er:YAP晶體綠光上轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)43-46
- 4.3.1 泵浦參數(shù)對(duì)綠光上轉(zhuǎn)換輸出的影響43-45
- 4.3.2 注入功率對(duì)綠光上轉(zhuǎn)換輸出的影響45-46
- 4.4 溫度對(duì)Er:YAP綠光上轉(zhuǎn)換輸出的影響46-47
- 4.5 諧振腔改進(jìn)的Er:YAP綠光上轉(zhuǎn)換激光實(shí)驗(yàn)47-51
- 4.5.1 泵浦源波長(zhǎng)對(duì)Er:YAP上轉(zhuǎn)換輸出的影響47-49
- 4.5.2 注入功率對(duì)綠光上轉(zhuǎn)換輸出性能的影響49-51
- 4.6 本章小結(jié)51-52
- 結(jié)論52-53
- 參考文獻(xiàn)53-58
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文58-59
- 致謝59
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
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4 彭雅s,
本文編號(hào):1024424
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