全固态355nm紫外激光技术研究

发布时间：2017-11-16 10:28

  本文关键词：全固态355nm紫外激光技术研究

  更多相关文章： 激光技术 全固态紫外激光 非线性频率变换 倍频技术 和频技术 电光调Q

【摘要】：本文研究了调Q理论和非线性频率变换理论,同时分析了355nm紫外激光的国内外形势。文章采用LD侧面泵浦Nd:YAG,BBO晶体电光调Q获得窄脉宽高峰值功率1064nm基频光输出;采用LBO晶体腔外倍频,LBO晶体腔外和频方式获得了355nm紫外光输出。为提高倍频转换效率,采用了扩束准直系统,将1064nm基频光发散角压缩后再聚焦到倍频晶体内。为提高和频转换效率,采用折叠腔结构,将混频光二次通过和频晶体。本论文主要研究内容如下:Ⅰ进行了LD侧面泵浦Nd:YAG晶体电光调Q基频光实验。分析并实验选出了谐振腔输出镜的最佳耦合透过率;分析了激光晶体的热致双折射效应以及偏振态对于基频光的影响;并分析了电光调Q BBO晶体的半波电压以及加压式电光调Q系统的相对位置对于输出基频光特性的影响;最终获得了两组不同光功率、脉宽、光束质量的1064nm基频光输出。Ⅱ采用Ⅰ类角度相位匹配的LBO晶体进行腔外倍频实验,获得532nm绿光输出。详细分析了温度相位匹配和角度相位匹配的区别。重点对比分析了不同基频光的光束质量对于倍频转换效率和倍频光输出光束质量的影响,在此基础上利用扩束准直系统进行了绿光部分的优化实验,最终获得平均功率4.434W,倍频转换效率为43%的532nm绿光输出。Ⅲ采用Ⅱ类角度相位匹配的LBO晶体进行腔外和频实验,获得355nm紫外光输出。实验研究了调Q参数对355nm紫外光输出功率的影响,即峰值功率对355nm紫外光输出功率的作用。重点进行了两组实验研究:光束质量不变的情况下,束腰长度和束腰半径对和频转换效率的影响;光束质量变化,峰值功率密度与相干长度的改变对和频光光束质量与和频转换效率的影响。在此基础上,利用折叠双凹腔结构,进行了和频优化实验,最终得到了脉宽36ns、最高平均功率1.606W的紫外光输出,从1064nm到355nm转换效率为15.9%。
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN24

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本文编号：1192064