光学参量振荡器（OPO）的研究

论文摘要

利用光参量振荡器（OPO）获得宽带可调谐、高相干的辐射光源,在激光测距、医学诊断和治疗等领域已显示出越来越广泛的应用前景。经过几十年的发展已成为可调谐激光技术的主流,是实现可调谐激光输出的有效技术手段。本文从非线性光学三波相互作用理论出发,以光参量振荡的基本原理为基础,按照光参量振荡器的设计理论,全面设计了KTP-OPO光参量振荡器。在第Ⅱ类角度相位匹配条件下,得出了输出波长、有效非线性系数、参量增益等参数随角度变化的调谐曲线。从而确定了晶体切割在x-z面内,角度为72.5°,调谐范围在1.09～1.22μm。根据双程泵浦的单谐振参量互作用方式,研制了一套完整的光参量振荡系统,对整个系统进行了相关实验,得出并分析了实验结果。在论文最后,分析了影响参量光转换效率和空间模式的因素。针对出现的问题,给出了对应的解决方案,为进一步的工作指明了方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• §1.1 光参量振荡器的研究进展
• §1.2 光参量振荡器研究的目的及意义
• §1.3 本论文研究的内容及目标
• 第二章 光参量振荡的基本原理
• §2.1 三波混频及基本原理
• §2.2 参量振荡的相关理论
• 第三章 光参量振荡器的理论分析及其设计
• §3.1 光参量振荡晶体的选择
• §3.2 晶体中三波相互作用相位匹配基本计算理论
• §3.3 双轴晶体有效非线性系数的计算理论
• §3.4 双轴晶体中三波互作用的允许参量计算
• §3.5 磷酸钛氧钾（KTP）晶体的有关参量设计
• 第四章 光参量振荡实验系统设计及结果分析
• §4.1 光路准直系统
• §4.2 泵浦源部分实验装置及其结果分析
• §4.3 光参量振荡（OPO）部分
• 第五章 总结
• §5.1 总结
• §5.2 展望
• 致谢
• 参考文献