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1.5-2.0μm波段全固态光学参量振荡特性研究

作　者: 杨见飞
导　师: 何京良
学　校: 山东大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 光学参量振荡 人眼安全波长 非线性晶体GTR-KTP KTA 双波长
分类号: O437.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 42次
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内容摘要


1.5-2.0μm波段激光既对人眼安全,又对烟雾有较强的穿透能力,且能全天候工作,在光电对抗、空间测距、遥感、相干雷达和医疗(激光外科和成像)等领域有着巨大应用前景,因此人们对这一波段激光展开广泛的研究。光学参量振荡器(Optical Parametric Oscillator OPO)作为一种可调谐、高相干的激光光源,以其独特的优良特性,一直吸引着许多研究者的兴趣。通过光学参量振荡(OPO)的方法实现1.06μm波段激光向1.5-2.0μm的频率转换,是目前最成熟和有效的方法之一。近年来随着大量新型非线性晶体的出现,OPO取得了进一步的发展。本文将基于新型的非线性光学晶体抗“灰迹”KTP、KTA,围绕OPO这一主题,重点研究了OPO的基本理论以及在1.5-2.0μm波段的输出特性,论文主要有以下内容：一、概括论述了全固态光学参量振荡器的发展历程；1.5-2.0μm波段激光的研究意义及研究进展；二、论述了OPO的基本原理;通过三波耦合方程对OPO进行了理论分析,并且从理论上分析了影响光学OPO运转的各种因素。三、介绍了新型的非线性晶体抗“灰迹”KTP(GTR-KTP)的光学性能；分别研究了LD端面泵浦和侧面泵浦两种方式下的GTR-KTP-IOPO在1.57μm人眼安全波段的输出特性,实验结果表明了GTR-KTP相比于普通KTP在OPO中的优势。四、介绍了优良非线性晶体KTA的光学性能；实验研究了基于KTA晶体的双波长OPO,实现了人眼安全波长1.7μm和1.9μm的双波长同时输出；根据实验结果分析了OPO输出中心波长漂移的原因。

全文目录


中文摘要  8-9
ABSTRACT  9-10
第一章 1.5-2.0μm波段全固态光学参量振荡器的发展进程  10-18
  §1.1 全固态光学参量振荡器发展简述  10-13
    1.1.1 光学参量振荡器的发展历史  10-11
    1.1.2 光学参量振荡器的最新进展及发展趋势  11-13
  §1.2 1.5-2.0μm波段激光的研究意义及进展  13-15
    1.2.1 1.5-2.0μm波段激光的研究意义  13
    1.2.2 1.5-2.0μm波段激光的研究进展  13-15
  本章主要参考文献  15-18
第二章 光学参量振荡器的理论基础  18-29
  §2.1 光学参量振荡器的原理  18-20
  §2.2 光学参量过程中的耦合方程及普遍解  20-21
  §2.3 影响光学参量振荡器运转特性的因素研究  21-27
    2.3.1 OPO的振荡条件及阈值  22-25
    2.3.2 影响OPO转换效率的因素  25-26
    2.3.3 腔型结构对OPO性能的影响  26-27
  本章主要参考文献  27-29
第三章 基于抗灰迹KTP1.5μm波段全固态参量振荡器的研究  29-51
  §3.1 非线性光学晶体抗灰迹KTP的光学性质  29-33
  §3.2 大功率Nd:YAG模块泵浦1.5μm GTR-KTP-IOPO实验研究  33-42
    3.2.1 大功率Nd:YAG模块泵浦1.5μm GTR-KTP-IOPO实验方案  33-34
    3.2.2 大功率Nd:YAG模块泵浦1.5μm GTR-KTP-IOPO实验  34-42
  §3.3 LD端面泵浦1.5μm GTR-KTP-IOPO实验研究  42-49
    3.3.1. LD端面泵浦GTR-KTP-IOPO的实验方案及优点  42
    3.3.2 LD端面泵浦1.5μm GTR-KTP-IOPO实验  42-49
  本章主要参考文献  49-51
第四章 基于KTA晶体双波长输出的全固态参量振荡器的研究  51-62
  §4.1 非线性光学晶体KTA的光学性质  51-53
  §4.2 实现双波长输出的实验方案  53-55
  §4.3 基于KTA晶体的双波长参量输出的实验研究  55-60
    4.3.1 双波长OPO实验装置  55-56
    4.3.2 实验结果及分析  56-60
  本章主要参考文献  60-62
全文总结  62-64
攻读学位期间发表的论文、参加的项目及获得的奖励  64-66
致谢  66-67
学位论文评阅及答辩情况表  67

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 光学 > 非线性光学（强光与物质的作用） > 光参量器件
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