LD泵浦全固态蓝光激光器研究

论文题目: LD泵浦全固态蓝光激光器研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 光学

作者: 杨直

导师: 侯洵,白晋涛

关键词: 全固态,蓝光激光器,腔内倍频,准三能级,折叠腔

文献来源: 西北大学

发表年度: 2005

论文摘要: LD泵浦固体激光器是目前固体激光技术领域研究的热点。目前的LD泵浦固体绿光激光器技术已发展很成熟,瓦级的绿光激光器产品在国内外市场已不稀奇,而全固态蓝光激光器由于功率等因素的限制,其产品并不多见,且已有的低功率产品的应用面很有限。针对这一技术难题,我们也加入到LD泵浦蓝光激光器的研制行列,期望做些有用的探索。本实验项目出于产业化的考虑,采用了有望获得较高蓝光输出的Nd:YAG激光晶体,该晶体的准三能级激光通过倍频可得到473nm蓝色激光。针对准三能级跃迁,本文分析了其理论基础,即钕离子的准三能级跃迁的速率方程以及由此模型推出的影响准三能级光振荡的诸参数。得到了准三能级阈值表达式和泵浦光和振荡光的光场分布函数,得到了影响斜效率的诸因素之间的微妙关系,从而给出可指导准三能级谐振腔设计的一些有用结论。总结了三种用于蓝光的倍频晶体:BBO晶体,LBO晶体和BIBO晶体。给出并对比了它们的影响倍频效率的光学参数,着重考察了新型倍频晶体BIBO的倍频特性,还分析计算了影响倍频效率的角度偏移、温度偏移和光谱偏移等诸因素。我们使用折叠腔,并以ABCD矩阵为工具,计算了G参数等效折叠腔的高斯光束传播特性。考虑到高功率泵浦时的热透镜效应,计算了含热透镜的多元件谐振腔的振荡光束参数。针对折叠腔的像散,推出了常用的一种腔内插入布氏片的像散补偿方法。最后,根据以上理论基础和实验元器件的对比分析,选择了一组实验器件并搭建V型折叠腔进行了腔内倍频蓝光实验,获得了最高达到154mW的473nm蓝色激光输出。同时用计算机绘出了在考虑像散情况下诸光束参数随热焦距的变化曲线。针对输出光束功率低及光束质量不好的问题进行探索性测量并分析了可能的原因。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1．1 固体激光器及LDPSSL的特点

1．2 蓝光激光器的研究背景

1．3 获得蓝光的方法

1．4 半导体泵浦全固体蓝光激光器研究进展

第二章准三能级理论与模型

2．1 准三能级速率方程理论及光场分布函数

2．2 准三能级系统的阈值

2．3 准三能级系统的斜效率

第三章用于产生蓝光的激光晶体的选取

3．1 Nd:YAG晶体的物理、光学性能

3．2 Nd:YVO_4晶体的物理、光学性能

3．3 Nd:YAG晶体与Nd: YVO_4晶体的激光特性比较

第四章用于产生蓝光的倍频晶体的选取

4．1 BBO晶体的物理、光学性能

4．2 LBO晶体的物理、光学性能

4．3 BIBO晶体的物理、光学性能

4．4 影响非线性晶体倍频效率的参量

4．4．1 低转换效率及高转换效率下的倍频效率

4．4．2 位相匹配宽度

第五章折叠谐振腔的特性分析

5．1 折叠腔的传输矩阵分析方法

5．2 含热透镜的多元件腔

5．3 像散补偿折叠腔

第六章 LD泵浦Nd:YAG/BIBO腔内倍频蓝光实验

6．1 实验参数的制定与分析

6．2 实验结果分析研究

第七章总结与展望

参考文献

获奖及发表论文

发布时间: 2005-11-18

参考文献

[1].LD泵浦掺镱双包层光纤激光器的研究[D]. 梁兰菊.曲阜师范大学2005
[2].LD泵浦全固体连续绿光激光器[D]. 石梦静.厦门大学2008
[3].LD泵浦全固体蓝光激光器[D]. 汪玉树.厦门大学2006
[4].LD泵浦全固态紫外激光器的研究[D]. 谭成桥.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）2005
[5].LD泵浦全固体473nm蓝光激光器的研究[D]. 范婷.西北大学2007
[6].LD泵浦457nm深蓝光激光器[D]. 陈虹竹.长春理工大学2008
[7].LD泵浦Nd:YVO4/BIBO全固态蓝光激光器的理论与实验研究[D]. 王寿祥.山东大学2011
[8].LD泵浦的微片激光器[D]. 秦青.山东大学2016
[9].LD泵浦连续及脉冲绿光激光器研究[D]. 葛燕.西北大学2008
[10].LD端面泵浦激光三能级热效应研究[D]. 陈锋.山东师范大学2011

LD泵浦全固态蓝光激光器研究

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