人眼安全1.57μm激光器研究

人眼安全1.57μm激光器研究

论文摘要

光学参量振荡器作为一种可调谐、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。近年来,随着非线性频率变换晶体和固体激光技术的飞速发展,使得这一领域的研究异常活跃。研究输出人眼安全波段激光的KTP-OPO系统更是其中的热点之一。用1.06μm波长的Nd:YAG激光泵浦KTP-OPO系统,其中频率转换晶体KTP采用Ⅱ类非临界相位匹配(θ=90°,φ=0°),可获得1.57μm的参量信号光输出。本论文对以Nd:YAG-KTP构成的外腔光学参量振荡器进行了比较全面的理论和实验研究。本文对人眼安全激光技术做了详细的分析,设计和研制了人眼安全光学参量振荡器,其中包括对激光器的晶体、谐振腔选择和对腔长、腔镜尺寸以及输出耦合镜进行优化设计。激光器采用Cr4+:YAG被动调Q脉冲Nd:YAG激光器作为KTP-OPO的泵浦源,采用x轴-切割的KTP晶体作为频率转换晶体,KTP-OPO腔选用平平腔结构。以外腔OPO方式实现1.06μm激光向1.57μm人眼安全激光的频率转换,得到了单一波长输出的激光光源,同时对激光器的体积、重量、外观、节能等多方面做了具体的优化设计。通过实验测试,该OPO输出能量为33mJ,脉宽为6.8ns,发散角为3.76mrad。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 光参量振荡器的发展历史与现状
  • 1.3 人眼安全1.5xμm激光器的发展趋势
  • 1.4 课题的研究意义
  • 第二章 光学参量振荡器原理
  • 2.1 光学参量振荡器
  • 2.2 光学参量振荡器的转换效率
  • 2.3 光学参量振荡器的泵浦阈值
  • 2.4 阈值功率密度
  • 第三章 人眼安全1.57μm激光器设计
  • 3.1 人眼安全激光器的总体设计
  • 3.2 被动调Q ND:YAG激光器设计
  • 3.3 OPO晶体的选择
  • 3.4 OPO谐振腔设计
  • 3.5 人眼安全1.57μm激光器的结构设计
  • 第四章 1.57μm人眼安全光学参量振荡器的实验与分析研究
  • 4.1 被动调Q ND:YAG激光器实验
  • 4.2 1.57μm人眼安全光学参量振荡器的实验
  • 4.3 透过率和腔长的研究
  • 4.4 整机测试
  • 4.5 实验结果与分析
  • 结论
  • 感谢
  • 文献
  • 相关论文文献

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