LD侧面抽运准连续447nm蓝光激光器研究

论文摘要

蓝色激光在激光全息显示、高密度光存储、水下通讯和探测、生物领域具有重要的应用。而447nm蓝光有着特殊的优势,本论文通过对准连续447nm蓝光激光器的研究,实现了利用新型被动调Q晶体V：YAG腔内和频获得准连续447nm的脉冲蓝色激光输出。具体研究内容如下：1、理论分析获得1.3μm准连续激光输出的技术途径,对比了不同调Q方式下1.3μm准连续运转的技术利弊。分析了可饱和吸收晶体V：YAG来实现被动调Q获得447nm蓝光输出的可行性。2、从双轴晶体相位匹配理论及sellmeier方程出发,理论研究了KTP晶体和LBO晶体和频获得447nm蓝光的匹配方式、有效非线性系数、走离角等参量,分析了两种晶体各自的利弊。3、从高效和频的三波耦合方程组出发,理论研究了小信号及非小信号情况下,在KTP晶体和LBO晶体和频时功率密度对和频效率的影响。4、本着高效和频效率的原则,理论计算并实际测量了在高功率LD列阵侧面抽运时Nd：YAP晶体的热透镜焦距,以此为谐振腔设计依据优化设计了适合本次和频实验的平平谐振腔和共焦谐振腔结构。5、实验研究了准连续447nm蓝光激光特性,研究了在不同谐振腔结构和不同变频晶体组合情况下447nm蓝光激光的平均输出功率、脉冲宽度、重复频率、光束质量以及光谱特性。最终输出平均功率为82mW,脉冲宽度为136ns,重复频率为3.19KHz的447nm蓝色激光。峰值功率为189W。此时光束质量Mx2=5.58,My2=5.31。447nm谱线宽度为5nm。

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摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 全固态激光器的发展

1.2 全固态蓝光激光器的发展概述

1.3 447nm全固态蓝光激光器的研究进展

1.4 本论文主要研究内容

第二章连续LD抽运1.3μ m准连续被动调Q技术理论研究

2.1 1.3μm激光调Q技术

2.2 V:YAG晶体的性质

2.3 V:YAG晶体初始透过率的选择

第三章双轴晶体和频相位匹配理论

3.1 KTP晶体、LBO晶体的物化性质和光学特性

3.2 双轴晶体和频相位匹配角度计算

3.3 双轴晶体和频有效非线性系数计算

3.4 双轴晶体和频三波走离角

第四章和频理论分析和模拟计算

4.1 和频三波耦合方程组

4.2 和频三波耦合方程组小信号近似

4.3 和频三波耦合方程组非小信号近似

4.4 和频转换效率分析

第五章准连续447nm蓝光激光器实验研究

5.1 Nd:YAP晶体热效应

5.2 准连续447nm蓝光激光器谐振腔研究

5.3 准连续447nm蓝光激光器直腔实验研究

第六章总结

致谢

参考文献

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