1064nm掺镱光纤激光器泵浦的MgO:PPLN中红外光参量振荡器研究
发布时间：2021-01-31 03:14
3～5μm位于大气窗口波段,在军事对抗、光谱分析、遥感、通信及环境监测等军事民用领域表现出重要的应用价值和深远的发展意义,使中红外激光成为各个课题组的热点研究方向。基于非线性光学变频技术的准相位匹配光参量振荡器（Quasi-phase-matching Optical Parametric Oscillator,QPM-OPO）具有较宽的调谐范围、较高的转换效率、灵活的调谐方式和简单紧凑的结构的特点,这种技术方法能够有效产生中红外波段的相干光束。传统全固态OPO存在较严重的热效应问题,并且整体结构复杂,难以同时兼顾高重复频率和高峰值功率,本论文针对以上问题,采用1064nm掺镱光纤激光器（Ytterbium-doped Fiber Laser,YDFL）作为泵浦源,基于准相匹配光参量振荡技术理论和超阈值倍数模型,系统研究中红外Mg O:PPLN-OPO的结构设计、输出特性分析,获取高功率、高光-光转换效率的3.8μm激光。理论方面:首先基于三波耦合方程,简要阐明QPM技术和光参量振荡技术的原理,并计算了非线性增益介质Mg O:PPLN的调谐曲线。然后分析了Mg O:PPLN-OPO的阈...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光波的大气透过率
第1章绪论4对应光-光转化效率χ=%1.17，并伴随由一种输出880mW，波长1.51μm的信号光[20]。2015年，中山大学郭靖等基于808nmLD端面抽运Nd:YVO4泵浦MgO:PPLN-OPO，当LD功率为20W，声光调Q设置重频15kHz时，输出光的相关参数如下：WPp=5.3、脉宽n=1.4ns,moutμλ=2，线宽m=30nm，计算得到17.5%的光-光转换效率，Mx2=3.47和My2=3.54[21]。同年，中山大学的郭靖基于面前的实验装置，提出了使用VBG作为输出耦合器。重复频率为15kHz，获得2.1μm激光的相关参数：WPp=7.3，脉冲持续时间n<2ns。在17.5WLD泵浦功率下，从LD到参量光的最大转换效率为19.5％，测得光束质量因子Mx2和My2分别为1.85和2.37[22]。图1.2内腔MgO:PPLNOPO实验装置图2017年，日本千叶大学的KatsuhikoMiyamoto等人基于一种由1μm涡旋泵浦MgO：PPLN-OPO的中红外光学涡旋激光器，采用脉宽为25ns的1064nm调QNd：YAG激光器产生一阶光学涡旋。当晶体工作温度167℃，泵浦参数E=19mJ时，输出波长3.602μm，Emax=1.2mJ[23]。图1.3PPLN光学涡旋参量激光器实验装置图表1.2中红外固体激光器研究现状单位长春光学精密机械与物理研究所中山大学中山大学日本大阪大学日本千叶大学年份2010年2015年2015年2008年2017年
第1章绪论4对应光-光转化效率χ=%1.17，并伴随由一种输出880mW，波长1.51μm的信号光[20]。2015年，中山大学郭靖等基于808nmLD端面抽运Nd:YVO4泵浦MgO:PPLN-OPO，当LD功率为20W，声光调Q设置重频15kHz时，输出光的相关参数如下：WPp=5.3、脉宽n=1.4ns,moutμλ=2，线宽m=30nm，计算得到17.5%的光-光转换效率，Mx2=3.47和My2=3.54[21]。同年，中山大学的郭靖基于面前的实验装置，提出了使用VBG作为输出耦合器。重复频率为15kHz，获得2.1μm激光的相关参数：WPp=7.3，脉冲持续时间n<2ns。在17.5WLD泵浦功率下，从LD到参量光的最大转换效率为19.5％，测得光束质量因子Mx2和My2分别为1.85和2.37[22]。图1.2内腔MgO:PPLNOPO实验装置图2017年，日本千叶大学的KatsuhikoMiyamoto等人基于一种由1μm涡旋泵浦MgO：PPLN-OPO的中红外光学涡旋激光器，采用脉宽为25ns的1064nm调QNd：YAG激光器产生一阶光学涡旋。当晶体工作温度167℃，泵浦参数E=19mJ时，输出波长3.602μm，Emax=1.2mJ[23]。图1.3PPLN光学涡旋参量激光器实验装置图表1.2中红外固体激光器研究现状单位长春光学精密机械与物理研究所中山大学中山大学日本大阪大学日本千叶大学年份2010年2015年2015年2008年2017年
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于MgO:PPLN晶体的紧凑高效型光学参量振荡器[J]. 桂诗信,朱标,李正荣,胡秋瑞. 激光杂志. 2018(07)
[2]3μm低阈值MgO:PPLN-OPO布拉格体光栅腔谱宽压窄研究[J]. 邢廷伦,王礼,胡舒武,程庭清,吴先友,江海河. 中国激光. 2017(01)
[3]Amplified random fiber laser-pumped mid-infrared optical parametric oscillator[J]. 尚亚萍,沈梅力,王鹏,李霄,许晓军. Chinese Optics Letters. 2016(12)
[4]光纤受激布里渊散射的光信号特性分析[J]. 张聪,余文峰,夏珉,杨春华. 激光技术. 2016(03)
[5]基于MgO:APLN的1.57μm/3.84μm连续波内腔多光参量振荡器研究[J]. 于永吉,陈薪羽,成丽波,王超,吴春婷,董渊,李述涛,金光勇. 物理学报. 2015(22)
[6]高效率内腔式2μm简并光学参量振荡器[J]. 郭靖,何广源,焦中兴,王彪. 物理学报. 2015(08)
[7]基于MgO:APLN的多光参量振荡器实验研究及其逆转换过程演化分析[J]. 于永吉,陈薪羽,王超,吴春婷,董渊,李述涛,金光勇. 物理学报. 2015(04)
[8]光纤激光抽运34.2W连续波中红外光学参量振荡器[J]. 许晓军,李霄,尚亚萍,刘磊,王红岩. 中国激光. 2013(08)
[9]可调谐中红外OPO激光器研究[J]. 包照日格图,张大勇,冯宇彤,张利明. 激光与红外. 2012(09)
[10]W级中红外宽调谐光学参量振荡器的研究[J]. 林洪沂,檀慧明,崔铁成,张搏麟. 光电子.激光. 2010(02)
博士论文
[1]基于Nd:MgO:PPLN中红外自光参量振荡器研究[D]. 王宇恒.长春理工大学 2019
[2]高功率光纤激光泵浦中红外光学参量振荡器研究[D]. 尚亚萍.国防科学技术大学 2017
[3]1064nm主振荡功率放大泵浦PPMgLN中红外光学参量振荡器研究[D]. 王子健.长春理工大学 2016
[4]基于准相位匹配技术的高性能光参量振荡器研究[D]. 陈滔.浙江大学 2014
[5]光纤激光泵浦的连续波光参量振荡器研究[D]. 刘磊.国防科学技术大学 2013
[6]共线准相位匹配光学参量过程的研究[D]. 张铁犁.天津大学 2007
[7]中红外光参量振荡器及其应用技术的研究[D]. 任钢.四川大学 2006
硕士论文
[1]少模光纤受激布里渊散射效应研究[D]. 王旭.桂林电子科技大学 2019
[2]LD共振泵浦内腔MgO:PPLN中红外光参量振荡器研究[D]. 邢爽.长春理工大学 2018
[3]高功率连续和调Q脉冲中红外光纤激光器的研究[D]. 谢记涛.电子科技大学 2017
本文编号：3010114
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光波的大气透过率
第1章绪论4对应光-光转化效率χ=%1.17，并伴随由一种输出880mW，波长1.51μm的信号光[20]。2015年，中山大学郭靖等基于808nmLD端面抽运Nd:YVO4泵浦MgO:PPLN-OPO，当LD功率为20W，声光调Q设置重频15kHz时，输出光的相关参数如下：WPp=5.3、脉宽n=1.4ns,moutμλ=2，线宽m=30nm，计算得到17.5%的光-光转换效率，Mx2=3.47和My2=3.54[21]。同年，中山大学的郭靖基于面前的实验装置，提出了使用VBG作为输出耦合器。重复频率为15kHz，获得2.1μm激光的相关参数：WPp=7.3，脉冲持续时间n<2ns。在17.5WLD泵浦功率下，从LD到参量光的最大转换效率为19.5％，测得光束质量因子Mx2和My2分别为1.85和2.37[22]。图1.2内腔MgO:PPLNOPO实验装置图2017年，日本千叶大学的KatsuhikoMiyamoto等人基于一种由1μm涡旋泵浦MgO：PPLN-OPO的中红外光学涡旋激光器，采用脉宽为25ns的1064nm调QNd：YAG激光器产生一阶光学涡旋。当晶体工作温度167℃，泵浦参数E=19mJ时，输出波长3.602μm，Emax=1.2mJ[23]。图1.3PPLN光学涡旋参量激光器实验装置图表1.2中红外固体激光器研究现状单位长春光学精密机械与物理研究所中山大学中山大学日本大阪大学日本千叶大学年份2010年2015年2015年2008年2017年
第1章绪论4对应光-光转化效率χ=%1.17，并伴随由一种输出880mW，波长1.51μm的信号光[20]。2015年，中山大学郭靖等基于808nmLD端面抽运Nd:YVO4泵浦MgO:PPLN-OPO，当LD功率为20W，声光调Q设置重频15kHz时，输出光的相关参数如下：WPp=5.3、脉宽n=1.4ns,moutμλ=2，线宽m=30nm，计算得到17.5%的光-光转换效率，Mx2=3.47和My2=3.54[21]。同年，中山大学的郭靖基于面前的实验装置，提出了使用VBG作为输出耦合器。重复频率为15kHz，获得2.1μm激光的相关参数：WPp=7.3，脉冲持续时间n<2ns。在17.5WLD泵浦功率下，从LD到参量光的最大转换效率为19.5％，测得光束质量因子Mx2和My2分别为1.85和2.37[22]。图1.2内腔MgO:PPLNOPO实验装置图2017年，日本千叶大学的KatsuhikoMiyamoto等人基于一种由1μm涡旋泵浦MgO：PPLN-OPO的中红外光学涡旋激光器，采用脉宽为25ns的1064nm调QNd：YAG激光器产生一阶光学涡旋。当晶体工作温度167℃，泵浦参数E=19mJ时，输出波长3.602μm，Emax=1.2mJ[23]。图1.3PPLN光学涡旋参量激光器实验装置图表1.2中红外固体激光器研究现状单位长春光学精密机械与物理研究所中山大学中山大学日本大阪大学日本千叶大学年份2010年2015年2015年2008年2017年
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于MgO:PPLN晶体的紧凑高效型光学参量振荡器[J]. 桂诗信,朱标,李正荣,胡秋瑞. 激光杂志. 2018(07)
[2]3μm低阈值MgO:PPLN-OPO布拉格体光栅腔谱宽压窄研究[J]. 邢廷伦,王礼,胡舒武,程庭清,吴先友,江海河. 中国激光. 2017(01)
[3]Amplified random fiber laser-pumped mid-infrared optical parametric oscillator[J]. 尚亚萍,沈梅力,王鹏,李霄,许晓军. Chinese Optics Letters. 2016(12)
[4]光纤受激布里渊散射的光信号特性分析[J]. 张聪,余文峰,夏珉,杨春华. 激光技术. 2016(03)
[5]基于MgO:APLN的1.57μm/3.84μm连续波内腔多光参量振荡器研究[J]. 于永吉,陈薪羽,成丽波,王超,吴春婷,董渊,李述涛,金光勇. 物理学报. 2015(22)
[6]高效率内腔式2μm简并光学参量振荡器[J]. 郭靖,何广源,焦中兴,王彪. 物理学报. 2015(08)
[7]基于MgO:APLN的多光参量振荡器实验研究及其逆转换过程演化分析[J]. 于永吉,陈薪羽,王超,吴春婷,董渊,李述涛,金光勇. 物理学报. 2015(04)
[8]光纤激光抽运34.2W连续波中红外光学参量振荡器[J]. 许晓军,李霄,尚亚萍,刘磊,王红岩. 中国激光. 2013(08)
[9]可调谐中红外OPO激光器研究[J]. 包照日格图,张大勇,冯宇彤,张利明. 激光与红外. 2012(09)
[10]W级中红外宽调谐光学参量振荡器的研究[J]. 林洪沂,檀慧明,崔铁成,张搏麟. 光电子.激光. 2010(02)
博士论文
[1]基于Nd:MgO:PPLN中红外自光参量振荡器研究[D]. 王宇恒.长春理工大学 2019
[2]高功率光纤激光泵浦中红外光学参量振荡器研究[D]. 尚亚萍.国防科学技术大学 2017
[3]1064nm主振荡功率放大泵浦PPMgLN中红外光学参量振荡器研究[D]. 王子健.长春理工大学 2016
[4]基于准相位匹配技术的高性能光参量振荡器研究[D]. 陈滔.浙江大学 2014
[5]光纤激光泵浦的连续波光参量振荡器研究[D]. 刘磊.国防科学技术大学 2013
[6]共线准相位匹配光学参量过程的研究[D]. 张铁犁.天津大学 2007
[7]中红外光参量振荡器及其应用技术的研究[D]. 任钢.四川大学 2006
硕士论文
[1]少模光纤受激布里渊散射效应研究[D]. 王旭.桂林电子科技大学 2019
[2]LD共振泵浦内腔MgO:PPLN中红外光参量振荡器研究[D]. 邢爽.长春理工大学 2018
[3]高功率连续和调Q脉冲中红外光纤激光器的研究[D]. 谢记涛.电子科技大学 2017
本文编号：3010114
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3010114.html
