LD泵浦全固态Nd:YVO 4 /PPLN连续波绿光激光器研究
发布时间：2021-07-07 13:09
针对当前LD泵浦全固态绿光激光器存在结构复杂、成本高、操作不便、转换效率低等问题,本论文基于PPLN晶体和准相匹配倍频技术,设计了一种紧凑高效的808nm LD泵浦的全固态连续波绿光激光器,获得了绿光激光的稳定输出,具体研究内容如下：1、系统综述了激光二极管泵浦全固态激光器工作原理、结构方案和技术特点,在此基础上,重点介绍了LD泵浦绿光激光器的发展历史、研究现状及其主要应用；2、比较了几种常见的激光晶体和非线性变频晶体的特性,重点分析了PPLN晶体的温度引起的折射率变化特性；3、基于非线性耦合波方程和激光器谐振腔理论,数值分析了PPLN晶体中的倍频输出特性、Nd:YVO4晶体的热效应以及光学谐振腔结构参数对激光器输出性能的影响；4、实验构建了一种基于Nd:YV04/PPLN晶体组合的紧凑高效型的线性腔连续波绿光激光器。测试结果显示,当泵浦功率为4.1W时,绿光激光器输出功率为1.343W,相应的光-光转化效率为32.8%。当LD泵浦功率稳定在3.33W,2h内的绿光输出功率波动小于5%。进而,通过在线性腔绿光激光器中引入一曲率半径为100mm的平凹镜,构建了一种稳定高效的V型腔绿光激光...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 LD泵浦全固态激光器综述
1.2 LD泵浦绿光激光器的发展历程及研究现状
1.3 绿光激光器的应用
1.4 本论文的主要研究工作
1.5 本章小结
第二章 非线性光学基础
2.1 非线性光学效应
2.2 非线性介质中的耦合波方程
2.3 非线性频率变换技术
2.4 相位匹配技术
2.5 本章小结
第三章 激光晶体与倍频晶体的特性分析
3.1 激光晶体特性分析
3.1.1 Nd：YAG的特性分析
3.1.2 Nd：YVO_4的特性分析
3.2 倍频晶体特性分析
3.2.1 KTP的特性分析
3.2.2 PPLN的特性分析
3.3 本章小结
第四章 LD泵浦全固态绿光激光器的理论研究
4.1 四能级系统和速率方程理论
4.1.1 四能级系统
4.1.2 速率方程
4.2 谐振腔理论
4.2.1 谐振腔分类
4.2.2 谐振腔光束传输特性
4.2.3 热透镜效应对光学谐振腔以及输出功率的影响
4.3 本章小结
第五章 LD泵浦全固态Nd：YVO_4/PPLN连续波绿光激光器实验研究
5.1 线性腔倍频连续波绿光激光器
5.1.1 实验方案及参数的确定
5.1.2 实验结果与讨论
5.2 V型腔倍频连续波绿光激光器
5.2.1 实验方案及参数的确定
5.2.2 实验结果与讨论
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PPMgOLN晶体的高效紧凑型的腔内倍频固体TEM00绿光激光器[J]. 费穷,邹小林,周煌,陈怀熹,缪龙,冯新凯,宋国才,廖小平,梁万国. 应用激光. 2014(06)
[2]蓝光激光二极管抽运Pr3+:YLF红绿可见光激光器[J]. 王凤娟,刘哲,徐斌,曾承航,黄舜林,闫宇,罗塞雨,蔡志平,许惠英. 中国激光. 2013(12)
[3]基于PPMgO∶LN晶体的连续波全光纤激光器倍频特性[J]. 郝丽云,苏岑,漆云凤,刘驰,周军. 中国激光. 2013(06)
[4]全固态多模绿光激光器腔内倍频KTP晶体热效应[J]. 李隆,刘小建,聂建萍,史彭,甘安生. 红外与激光工程. 2011(05)
[5]808nm与888nm抽运Nd:YVO4热效应分析[J]. 艾庆康,常亮,陈檬,李港,麻云凤,樊仲维,牛岗,余锦,康文运,贺凯. 中国激光. 2011(04)
[6]紧凑高效的Nd:YVO4/PPMgLN腔内倍频3.8W连续绿光激光器[J]. 颜博霞,毕勇,王栋栋,鲍光,亓岩,房涛,张瑛. 中国激光. 2011(03)
[7]准相位匹配技术[J]. 刁述妍. 现代物理知识. 2008(02)
[8]N型四能级系统的原子吸收[J]. 杜英杰,葛国库. 光学学报. 2008(02)
[9]LD端面泵浦Nd∶YVO4/KTP连续绿光激光器热效应研究[J]. 李明真,毕云峰,于家峰,杨海莲. 激光与红外. 2007(11)
[10]准相位匹配PPKTP晶体连续倍频13mW绿光输出[J]. 付伟佳,于建,康玉琢,倪文俊,陈亚南,桑梅,李世忱,胡永岚,师瑞泽. 光学学报. 2007(06)
博士论文
[1]变重复频率脉冲绿光激光器的研究[D]. 朱广志.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]LD泵浦532nm绿光及355nm紫外激光器研究[D]. 沈兆国.西北大学 2009
[2]LD侧面泵浦全固态大功率Nd：YAG/KTP准连续绿光激光器研究[D]. 戴厚梅.西北大学 2006
[3]激光二极管端面泵浦固态激光器及倍频技术研究[D]. 马金铭.国防科学技术大学 2005
本文编号：3269690
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 LD泵浦全固态激光器综述
1.2 LD泵浦绿光激光器的发展历程及研究现状
1.3 绿光激光器的应用
1.4 本论文的主要研究工作
1.5 本章小结
第二章 非线性光学基础
2.1 非线性光学效应
2.2 非线性介质中的耦合波方程
2.3 非线性频率变换技术
2.4 相位匹配技术
2.5 本章小结
第三章 激光晶体与倍频晶体的特性分析
3.1 激光晶体特性分析
3.1.1 Nd：YAG的特性分析
3.1.2 Nd：YVO_4的特性分析
3.2 倍频晶体特性分析
3.2.1 KTP的特性分析
3.2.2 PPLN的特性分析
3.3 本章小结
第四章 LD泵浦全固态绿光激光器的理论研究
4.1 四能级系统和速率方程理论
4.1.1 四能级系统
4.1.2 速率方程
4.2 谐振腔理论
4.2.1 谐振腔分类
4.2.2 谐振腔光束传输特性
4.2.3 热透镜效应对光学谐振腔以及输出功率的影响
4.3 本章小结
第五章 LD泵浦全固态Nd：YVO_4/PPLN连续波绿光激光器实验研究
5.1 线性腔倍频连续波绿光激光器
5.1.1 实验方案及参数的确定
5.1.2 实验结果与讨论
5.2 V型腔倍频连续波绿光激光器
5.2.1 实验方案及参数的确定
5.2.2 实验结果与讨论
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PPMgOLN晶体的高效紧凑型的腔内倍频固体TEM00绿光激光器[J]. 费穷,邹小林,周煌,陈怀熹,缪龙,冯新凯,宋国才,廖小平,梁万国. 应用激光. 2014(06)
[2]蓝光激光二极管抽运Pr3+:YLF红绿可见光激光器[J]. 王凤娟,刘哲,徐斌,曾承航,黄舜林,闫宇,罗塞雨,蔡志平,许惠英. 中国激光. 2013(12)
[3]基于PPMgO∶LN晶体的连续波全光纤激光器倍频特性[J]. 郝丽云,苏岑,漆云凤,刘驰,周军. 中国激光. 2013(06)
[4]全固态多模绿光激光器腔内倍频KTP晶体热效应[J]. 李隆,刘小建,聂建萍,史彭,甘安生. 红外与激光工程. 2011(05)
[5]808nm与888nm抽运Nd:YVO4热效应分析[J]. 艾庆康,常亮,陈檬,李港,麻云凤,樊仲维,牛岗,余锦,康文运,贺凯. 中国激光. 2011(04)
[6]紧凑高效的Nd:YVO4/PPMgLN腔内倍频3.8W连续绿光激光器[J]. 颜博霞,毕勇,王栋栋,鲍光,亓岩,房涛,张瑛. 中国激光. 2011(03)
[7]准相位匹配技术[J]. 刁述妍. 现代物理知识. 2008(02)
[8]N型四能级系统的原子吸收[J]. 杜英杰,葛国库. 光学学报. 2008(02)
[9]LD端面泵浦Nd∶YVO4/KTP连续绿光激光器热效应研究[J]. 李明真,毕云峰,于家峰,杨海莲. 激光与红外. 2007(11)
[10]准相位匹配PPKTP晶体连续倍频13mW绿光输出[J]. 付伟佳,于建,康玉琢,倪文俊,陈亚南,桑梅,李世忱,胡永岚,师瑞泽. 光学学报. 2007(06)
博士论文
[1]变重复频率脉冲绿光激光器的研究[D]. 朱广志.华中科技大学 2009
硕士论文
[1]LD泵浦532nm绿光及355nm紫外激光器研究[D]. 沈兆国.西北大学 2009
[2]LD侧面泵浦全固态大功率Nd：YAG/KTP准连续绿光激光器研究[D]. 戴厚梅.西北大学 2006
[3]激光二极管端面泵浦固态激光器及倍频技术研究[D]. 马金铭.国防科学技术大学 2005
本文编号：3269690
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