基于晶体拉曼放大技术的单纵模589 nm激光器研究
发布时间：2020-12-14 09:34
波长为589 nm的激光,可以用做钠导星系统的光源。高功率、窄线宽的钠黄光可以激发大气中钠原子的1)2跃迁,产生共振荧光,补偿大气湍流导致的像致退化,提高天文望远镜的分辨率,在天文和国防军事领域有不可或缺的作用。近几十年来,钠导星激光器发展迅速,多种实现钠导星激光器的方案不断被提出。其中基于晶体拉曼放大技术的钠导星激光器具有巨大的发展潜力,可以实现高能量、大功率、窄线宽、好的光束质量的激光输出,同时具有稳定性高、结构紧凑等优点。本论文以Nd:GGG晶体作为激光增益介质,利用环形腔的方法,对单纵模被动调Q 1062nm激光器进行了理论和实验研究。利用行波放大的方式研究了单频Nd:GGG激光放大器的输出特性。以Nd:GGG激光放大器产生的1062 nm单频激光作为泵浦源,以BaW04晶体为拉曼介质,研究了 1178 nm外腔单频拉曼激光器和1178nm单频拉曼放大器。具体研究内容如下:1.研究了准连续LD端面泵浦单纵模被动调Q Nd:GGG激光器的输出特性。通过搭建环形行波腔的方法实现了激光器的单纵模运转。研究了在LD准连续泵浦模式下,被动调Q激光器的单脉冲能量,脉冲宽度,泵浦阈值随被动调...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．２中可以看出，无论是对于单程放大（ｓｉｎｌｅａｓｓ）还是双放（ｄｏｕｂｌｅ??
和５?ｍｍ，测试一级放大后的输出情况。通过实验我们发现，以５?ｍｍ的光斑尺寸??入射情况下的能量放大倍数反而更小，这是由于直径５?ｍｍ入射光有更高的损耗，??而其增益却几乎与３?ｍｍ的入射光一致。图３．２为以３?ｍｍ光斑入射情况下，输出能??量随泵浦电压的变化关系。??３－０??＇?１?＇?１?＇￣—Ｉ?￣??■?Ｓｉｎｇｌｅ?ｐａｓｓ?丨??２，ｓ?－?ｊ?？?Ｄｏｕｂｌｅ?ｐａｓｓ：?？??＾?２．０?－?？??．??＝１．５?－??Ｉ?？?？?＿??Ｃ?１．０?－?暑??黎?－??一－鲁?＊??°－５?－?一?■一一一一■—一??■?，?Ｉ?．?１?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?，?Ｉ??７００?７５０?８（Ｋ）?８５０?９００?９３０?１０００??Ｐｕｍｐ?Ｖｏｌｔａｇｅ?（Ｖ）??Ｆｉｇ．?３．２?Ｔｈｅ?ｏｕｔｐｕｔ?ｅｎｅｒｇｙ?ｏｆ?ｆｉｒｓｔ?ｓｔａｇｅ?１０６２?ｎｍ?ａｍｐｌｉｆｉｅｒ??从图３．２中可以看出，无论是对于单程放大（ｓｉｎｇｌｅ?ｐａｓｓ）还是双程放大（ｄｏｕｂｌｅ??ｐａｓｓ），输出能量都与泵浦电压呈指数型变化，与公式（３－２）的小信号情况相符。??当输入能量为］４〇ｎＪ时，最高泵浦电压１０００?Ｖ下，最高可以获得２．９２?ｍＪ的能量输??出，放大倍数约为２１倍。??利用示波器和光电探头对最高栗浦电压下一级放大后的脉冲波形进行了测??量
极大影响了光束的均匀性。文献［１１］提到将光束半径ｃｏ限制在光阑半径ａ??二分之一以下时（ａ＾２ｃｏ），则可以忽略衍射形成的构纹。所以，将二级和三级??放大的入射光斑直径都设置为３?ｍｍ，晶体棒口径的二分之一。图３．６为二级放大??后输出能量和泵浦电压的关系，此时将一级放大器泵浦电压固定为最高。??２７??，?，?．?１?，?１?，?，?，???■??２４?－??２１?－?Ｂ??Ｉ?？?．??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Long-pulse, single-frequency 1064 nm laser and frequency doubling[J]. Xiafei Xu,Gang Xie,Yanhua Lu,Lei Zhang,Min Wan. High Power Laser Science and Engineering. 2015(03)
[2]Development of all-solid coherent Doppler wind lidar[J]. 竹孝鹏,刘继桥,毕德仓,周军,刁伟峰,陈卫标. Chinese Optics Letters. 2012(01)
[3]自适应光学人造钠导星对激光能量的要求[J]. 阎吉祥,俞信. 北京理工大学学报. 1996(06)
[4]人造导星技术及导星用激光系统[J]. 阎吉祥,俞信. 激光技术. 1996(01)
博士论文
[1]光纤钠导星激光器若干关键技术研究[D]. 王建华.国防科学技术大学 2013
本文编号：2916211
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．２中可以看出，无论是对于单程放大（ｓｉｎｌｅａｓｓ）还是双放（ｄｏｕｂｌｅ??
和５?ｍｍ，测试一级放大后的输出情况。通过实验我们发现，以５?ｍｍ的光斑尺寸??入射情况下的能量放大倍数反而更小，这是由于直径５?ｍｍ入射光有更高的损耗，??而其增益却几乎与３?ｍｍ的入射光一致。图３．２为以３?ｍｍ光斑入射情况下，输出能??量随泵浦电压的变化关系。??３－０??＇?１?＇?１?＇￣—Ｉ?￣??■?Ｓｉｎｇｌｅ?ｐａｓｓ?丨??２，ｓ?－?ｊ?？?Ｄｏｕｂｌｅ?ｐａｓｓ：?？??＾?２．０?－?？??．??＝１．５?－??Ｉ?？?？?＿??Ｃ?１．０?－?暑??黎?－??一－鲁?＊??°－５?－?一?■一一一一■—一??■?，?Ｉ?．?１?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?，?Ｉ??７００?７５０?８（Ｋ）?８５０?９００?９３０?１０００??Ｐｕｍｐ?Ｖｏｌｔａｇｅ?（Ｖ）??Ｆｉｇ．?３．２?Ｔｈｅ?ｏｕｔｐｕｔ?ｅｎｅｒｇｙ?ｏｆ?ｆｉｒｓｔ?ｓｔａｇｅ?１０６２?ｎｍ?ａｍｐｌｉｆｉｅｒ??从图３．２中可以看出，无论是对于单程放大（ｓｉｎｇｌｅ?ｐａｓｓ）还是双程放大（ｄｏｕｂｌｅ??ｐａｓｓ），输出能量都与泵浦电压呈指数型变化，与公式（３－２）的小信号情况相符。??当输入能量为］４〇ｎＪ时，最高泵浦电压１０００?Ｖ下，最高可以获得２．９２?ｍＪ的能量输??出，放大倍数约为２１倍。??利用示波器和光电探头对最高栗浦电压下一级放大后的脉冲波形进行了测??量
极大影响了光束的均匀性。文献［１１］提到将光束半径ｃｏ限制在光阑半径ａ??二分之一以下时（ａ＾２ｃｏ），则可以忽略衍射形成的构纹。所以，将二级和三级??放大的入射光斑直径都设置为３?ｍｍ，晶体棒口径的二分之一。图３．６为二级放大??后输出能量和泵浦电压的关系，此时将一级放大器泵浦电压固定为最高。??２７??，?，?．?１?，?１?，?，?，???■??２４?－??２１?－?Ｂ??Ｉ?？?．??
【参考文献】：
期刊论文
[1]Long-pulse, single-frequency 1064 nm laser and frequency doubling[J]. Xiafei Xu,Gang Xie,Yanhua Lu,Lei Zhang,Min Wan. High Power Laser Science and Engineering. 2015(03)
[2]Development of all-solid coherent Doppler wind lidar[J]. 竹孝鹏,刘继桥,毕德仓,周军,刁伟峰,陈卫标. Chinese Optics Letters. 2012(01)
[3]自适应光学人造钠导星对激光能量的要求[J]. 阎吉祥,俞信. 北京理工大学学报. 1996(06)
[4]人造导星技术及导星用激光系统[J]. 阎吉祥,俞信. 激光技术. 1996(01)
博士论文
[1]光纤钠导星激光器若干关键技术研究[D]. 王建华.国防科学技术大学 2013
本文编号：2916211
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2916211.html
