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准相位匹配中红外光学参量振荡及内腔光学参量产生研究

作　者: 朱雪玉
导　师: 姚建铨
学　校: 天津大学
专　业: 物理电子学
关键词: 准相位匹配光学参量振荡中红外内腔光学参量产生
分类号: O434.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 203次
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内容摘要

包括光学参量振荡(OPO)和光学参量产生(OPG)的光学参量转换方法在实现可调谐激光光源方面发挥着重要的作用;而同时,准相位匹配(QPM)技术可利用晶体较大的非线性系数提高了转换效率,并避免了走离效应,可利用晶体的全通光范围,成为非线性光学的研究热点。结合准相位匹配技术实现光学参量转换,在红外对抗、光通信系统、遥感和光谱学等研究领域都有十分广泛的应用价值。本文的研究工作集中在目前具有重要研究意义的中红外准相位匹配光学参量振荡器以及研究较少的准相位匹配内腔光学参量产生器上,主要内容和创新点可以归纳如下:1、概括了中红外波段激光的产生方法,比较了可用于产生中红外波段激光的典型的非线性晶体特性,详细论述了中红外准相位匹配光学参量振荡在提高输出功率、降低阈值等方面的发展状况。2、对准相位匹配光学参量振荡进行了理论研究,并对温度调谐理论进行了分析。从三波互作用耦合方程出发,研究了光学参量振荡如何降低阈值,实现波长调谐。3、利用高重复频率全固态Nd:YVO4激光器端面泵浦单周期掺MgO的周期极化铌酸锂(PPMgLN)晶体,实现了中红外准相位匹配光学参量振荡,获得3330.6~3624.1nm波段的波长调谐,当平均泵浦功率4.3W时得到了平均功率为563mW的中红外激光输出。4、对准相位匹配内腔光学参量产生进行了理论分析和腔型优化,并进行了准相位匹配内腔光学参量产生实验,腔型采用四镜环形腔设计,非线性晶体周期极化铌酸锂(PPLN)放置于腔内,由二极管端面泵浦的Nd:YVO4激光器泵浦PPLN晶体,通过温度调谐实现了1497~1517 nm信号光调谐输出,信号光最大输出功率为440mW。

全文目录

中文摘要  2-3
Abstract  3-6
第一章绪论  6-18
  引言  6-7
  1.1 适用于中红外波段的非线性晶体  7-10
  1.2 中红外准相位匹配光学参量振荡概述  10-15
  1.3 准相位匹配光学参量产生概述  15-16
  1.4 论文主要内容  16-18
第二章中红外准相位匹配光学参量振荡的理论研究  18-28
  2.1 三波互作用耦合波方程  18-20
  2.2 准相位匹配技术原理  20-22
  2.3 单谐振光学参量振荡  22-25
  2.4 准相位匹配光学参量振荡器的调谐特性  25-28
第三章中红外准相位匹配光学参量振荡的实验研究  28-33
  3.1 实验装置  28-29
  3.2 实验结果及分析  29-32
  3.3 小结  32-33
第四章准相位匹配内腔光学参量产生的实验研究  33-49
  4.1 激光增益介质  33-34
  4.2 Nd:YVO_4热效应的研究  34-37
  4.3 激光谐振腔的设计  37-41
  4.4 实验研究  41-49
参考文献  49-54
发表论文和科研情况说明  54-55
致谢  55

准相位匹配中红外光学参量振荡及内腔光学参量产生研究

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