共振泵浦内腔调Q窄线宽2.1μm激光器研究
发布时间：2021-04-18 06:12
2.1μm激光位于大气窗口波段,同时也是中红外（35μm）激光器良好的抽运源,它在激光雷达、激光医疗、光电对抗和生物学等领域有着广泛的应用。内腔式2.1μm激光器具有结构紧凑且可以利用较高的腔内功率的技术优势,更符合技术领域的应用需求,因此开展内腔式2.1μm激光器的研究更具有重要意义。但是目前内腔式结构存在两方面问题,一是由于传统808nm泵浦方式下晶体热效应严重,造成2.1μm的输出功率较低;二是由于强泵浦下腔内高增益以及波长简并点等因素的影响,导致2.1μm激光的线宽较宽。本论文针对以上两个问题,采用880nm共振泵浦结合内腔反射式体布拉格光栅压窄2.1μm激光线宽的方案开展了相关理论和实验研究。理论方面,首先对基于PPMgLN-OPO的理论进行了分析,基于三波耦合方程及准相位匹配原理,分析了PPMgLN晶体的波长特性、PPMgLN-OPO的阈值以及超阈值倍数,随后分析了引起2.1μm激光线宽展宽的原因,并模拟了VBG的光谱与角谱选择性原理,优化了VBG的参数,最后从Nd:YVO4晶体能级特性入手,对比分析了传统808nm泵浦与880n...
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
内腔OPO实验装置图
瑞典皇家理工学院应用物理系的 Peter Zeil 等人，研究了一种具有最率还可独立于泵浦功率进行调节的连续 SRO。采用可变反射体积布拉格光）作为环形腔的输出耦合器，省略了任何额外的腔内元件。最终获得了信号@1.55μm）、闲频光（11W@3.4μm）的效率为 75%的 SRO，输出功率为 30W[2014 年，中国工程物理研究院的彭珏直接研究了单谐振 PPMgLN-OPO 的振荡同泵浦功率下的转换效率，模拟并计算了 PPMgLN 晶体的温度调谐曲线；剖的线宽变宽的要素，理论计算了线宽展宽量。实验上，在抽运功率为 173W 105°C 时，得到了 64.2W 的参量光输出，斜效率为 37.1%，还获得了 35.1Wm 信号光和 29.1W 的 2.907μm 闲频光输出，并将信号光和闲频光的线宽压缩m 和 0.862nm[22]。015 年，中山大学物理与工程学院的 Jing Guo 利用 Q 开关 Nd:YVO4激光器抽高效内腔 PPMgLN-OPO，并将 VBG 作为输出耦合器。重复频率为 15kHz，W 的 2.1μm 激光，脉冲持续时间<2ns。在 17.5W LD 泵浦功率下，2.1μm 的最率为 19.5%，测得 2.1μm 水平和竖直方向 M2因子分别为 1.85 和 2.37[23]。实如下：
2.1μm PPMgLN 光参量振荡器的理论作为获取宽波带可调谐激光的重要途径，其实质是光用，进而实现光学频率转变的过程[31]。OPO 利hing，QPM）来获得高效可调谐激光[32]。本章将从准耦合方程及色散方程，对 PPMgLN 晶体的波值及超阈值倍数展开的理论分析，为后续实验提供O 的理论分析理是周期性改变非线性晶体自发极化方向，补偿参和参量光之间的相位失配，以获得非线性效应的增强1）（2）（3）分别表示相位匹配、准相位匹配以及相泵浦光转变为参量光，在相干长度（lc-2lc）区间出泵浦光转换。通过把非线性晶体做成周期性反转的一量光之间的相位失配[34-35]。
本文编号：3144964
【文章来源】：长春理工大学吉林省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
内腔OPO实验装置图
瑞典皇家理工学院应用物理系的 Peter Zeil 等人，研究了一种具有最率还可独立于泵浦功率进行调节的连续 SRO。采用可变反射体积布拉格光）作为环形腔的输出耦合器，省略了任何额外的腔内元件。最终获得了信号@1.55μm）、闲频光（11W@3.4μm）的效率为 75%的 SRO，输出功率为 30W[2014 年，中国工程物理研究院的彭珏直接研究了单谐振 PPMgLN-OPO 的振荡同泵浦功率下的转换效率，模拟并计算了 PPMgLN 晶体的温度调谐曲线；剖的线宽变宽的要素，理论计算了线宽展宽量。实验上，在抽运功率为 173W 105°C 时，得到了 64.2W 的参量光输出，斜效率为 37.1%，还获得了 35.1Wm 信号光和 29.1W 的 2.907μm 闲频光输出，并将信号光和闲频光的线宽压缩m 和 0.862nm[22]。015 年，中山大学物理与工程学院的 Jing Guo 利用 Q 开关 Nd:YVO4激光器抽高效内腔 PPMgLN-OPO，并将 VBG 作为输出耦合器。重复频率为 15kHz，W 的 2.1μm 激光，脉冲持续时间<2ns。在 17.5W LD 泵浦功率下，2.1μm 的最率为 19.5%，测得 2.1μm 水平和竖直方向 M2因子分别为 1.85 和 2.37[23]。实如下：
2.1μm PPMgLN 光参量振荡器的理论作为获取宽波带可调谐激光的重要途径，其实质是光用，进而实现光学频率转变的过程[31]。OPO 利hing，QPM）来获得高效可调谐激光[32]。本章将从准耦合方程及色散方程，对 PPMgLN 晶体的波值及超阈值倍数展开的理论分析，为后续实验提供O 的理论分析理是周期性改变非线性晶体自发极化方向，补偿参和参量光之间的相位失配，以获得非线性效应的增强1）（2）（3）分别表示相位匹配、准相位匹配以及相泵浦光转变为参量光，在相干长度（lc-2lc）区间出泵浦光转换。通过把非线性晶体做成周期性反转的一量光之间的相位失配[34-35]。
本文编号：3144964
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