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全固态670nm连续红光激光器研究

作　者: 高涛
导　师: 金光勇
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学
关键词: 红光激光器 670nm 连续倍频
分类号: TN248.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 25次
引　用: 1次
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内容摘要

全固态670nm红光激光器综合了全固态激光器体积小、重量轻、结构紧凑、可靠性高及红光亮度高、对组织穿透能力强、人眼敏感等优点,在彩色显示、生物医疗等方面得到了广泛的应用。目前针对全固态670nm连续红光激光器的研究主要采用LD端面抽运倍频的方式,限制了连续红光输出功率的提高。本文采用LDA侧面抽运Nd:YAP晶体LBO晶体Ⅰ类临界相位匹配腔内倍频方式,针对影响红光转换效率的因素进行理论数值模拟计算和实验研究,最终获得了高功率的红光输出。论文主要研究内容概括如下：1、从倍频晶体的相位匹配条件出发,分别计算了KTP和LBO晶体倍频过程的相位匹配角,有效非线性系数及走离角等参量,对比分析两种晶体的相位匹配方式对红光转换效率的影响,确定采用LBO晶体Ⅰ类临界相位匹配方式。2、根据倍频三波耦合方程的小信号解,模拟了1.34μm基频光光斑半径和LBO晶体长度与倍频效率的关系,并给出了定性曲线。3、采用界温腔法实验测量了Nd:YAP晶体热透镜焦距,根据实验数据对直腔结构和Ⅴ型腔结构谐振腔稳定性进行分析,通过模拟计算优化了谐振腔参数,确定了直腔和V型腔最佳的谐振腔参数。4、实验研究了直腔结构和V腔结构对红光转换效率的影响；给出了红光转换效率与1.34μm基频光光斑半径和LBO晶体长度的定量关系曲线；采用V型腔结构,在LDA注入功率为800W时,获得9.98W红光输出,转换效率达到1.247%,发散角为1Omrad。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-7
第一章绪论  7-11
  1.1 全固态670nm连续红光激光器应用及国内外研究现状  7-9
  1.2 670nm连续红光激光技术  9-10
  1.3 本论文主要研究内容  10-11
第二章 670nm连续红光激光器抽运方式和激光晶体的选择  11-18
  2.1 全固态激光器的抽运方式  11-12
  2.2 670nm连续红光激光器激光晶体物光特性  12-18
    2.2.1 Nd:YAG晶体  12-13
    2.2.2 Nd:YVO_4晶体  13-15
    2.2.3 Nd:GdVO_4晶体  15-16
    2.2.4 Nd:YAP晶体  16-17
    2.2.5 670nm红光激光器激光晶体的选择  17-18
第三章 670nm红光倍频技术理论分析  18-33
  3.1 倍频基本理论  18-20
  3.2 倍频晶体的相位匹配方式对倍频效率的影响  20-30
    3.2.1 倍频晶体相位匹配计算  20-23
    3.2.2 倍频晶体的有效非线性系数的计算  23-25
    3.2.3 倍频晶体走离角的计算  25
    3.2.4 670nm红光倍频晶体的对比分析及倍频晶体的选择  25-30
  3.3 LBO晶体长度对倍频效率的影响  30-31
  3.4 1.3μm基频光光斑半径对倍频效率的影响  31-33
第四章 670nm连续红光激光器热效应分析及谐振腔设计  33-45
  4.1 Nd:YAP晶体热透镜焦距的测量  33-36
  4.2 670nm连续红光激光器谐振腔设计  36-45
    4.2.1 670nm连续红光激光器直腔结构设计  36-39
    4.2.2 670nm连续红光激光器V型折叠腔腔结构设计  39-45
第五章 670nm连续红光激光器实验研究  45-52
  5.1 腔型结构对670nm红光转换效率的影响  45-49
  5.2 1.34μ m基频光光斑半径对670nm红光转换效率的影响  49-50
  5.3 LBO晶体长度对红光转换效率的影响  50-52
第六章结论  52-53
致谢  53-54
参考文献  54-55

全固态670nm连续红光激光器研究

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