自拉曼激光器论文-伍锡山,张鹏,周博睿,刘彬,索文凯

自拉曼激光器论文-伍锡山,张鹏,周博睿,刘彬,索文凯

导读:本文包含了自拉曼激光器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:激光器,拉曼激光器,固体激光器,光谱

自拉曼激光器论文文献综述

伍锡山,张鹏,周博睿,刘彬,索文凯[1](2019)在《固体自拉曼激光器多波长输出研究》一文中研究指出实验对比了a切和c切的Nd∶YVO_4晶体作为激光晶体时,激光器输出光光谱及输出功率上的区别。设计了一种小型化固体自拉曼多波长激光器,实验证明通过调节倍频晶体BBO的角度,可实现多波长选择性输出及同时输出,并测量了其输出光谱及单波长输出时的功率。(本文来源于《激光与红外》期刊2019年02期)

伍锡山,张鹏,周博睿,刘彬,严阳[2](2018)在《多波长固体自拉曼激光器的激光晶体热破裂研究》一文中研究指出基于小型化多波长选择输出的Nd∶YVO_4固体自拉曼激光器,理论分析了其激光晶体内的热应力分布,得出热破裂易发生的位置,与实验结果吻合。搭建实验平台研究了激光晶体热破裂对激光器各个波长激光输出功率的影响。实验结果表明,热裂前后1 064nm基频光阈值及输出功率变化不大,而532、559及588nm激光阈值分别由0.2W升至0.43W、0.3W升至1.5W和0.3W升至1.5W,最大输出功率分别由560mW降至131mW、600mW降至50mW及200mW降至26mW。(本文来源于《半导体光电》期刊2018年06期)

伍锡山,张鹏,刘彬,李思达[3](2018)在《Nd∶YVO_4自拉曼激光器泵浦最佳聚焦位置研究》一文中研究指出自拉曼激光器因其激光激发和受激拉曼散射效应都在同一块晶体中进行,相对于常规激光晶体和拉曼晶体分离的激光器,一方面减少了腔内元件数,使损耗和阈值降低,激光器结构更加紧凑,另一方面又引发了严重的热效应,因此在自拉曼激光器设计中,需要重点考虑晶体的热效应。本文着眼于泵浦光的最佳聚焦位置的研究,通过热透镜模型对晶体的热效应进行简化处理,结合模式匹配方程量化泵浦光聚焦于晶体内不同位置时的模式匹配程度,计算泵浦光最佳聚焦位置,并通过实验验证了理论计算的可靠性。(本文来源于《激光与红外》期刊2018年09期)

白振旭[4](2018)在《高功率金刚石拉曼激光器亮度增强技术及金刚石布里渊激光器研究》一文中研究指出高功率激光作为重要的工具,在工业制造、空间探测和国防领域有着不可替代的作用。在实现高功率运转的同时,获得高亮度、窄线宽以及不同波长的光束输出同样是衡量激光器性能的重要指标,亦是人们一直致力的研究方向。然而,受限于激光工作物质的热负载能力,随着泵浦功率的提高工作物质内部加剧的热效应往往会导致激光光束质量的恶化,从而影响输出光束的亮度。这些负面效应限制了高功率激光器在诸如定向能、空间探测等需要激光长程传输领域的应用。获得特定波段的激光输出对高功率激光器的应用也至关重要,如具有人眼安全和大气窗口特性的1.5μm波段激光在雷达、遥感等领域发挥出色的作用。布里渊激光器是获得窄线宽、低噪声激光输出的重要技术手段,为了便于满足布里渊振荡器的工作条件,目前报道的布里渊激光均采用微腔及波导型结构,这极大的限制了布里渊激光器的工作波长和输出功率。另外,具有频率间隔在10 GHz量级的布里渊频率梳在光谱学和微波光子学领域有着广阔的应用前景,但由于其产生方式也均为微腔及波导型结构,因此可获得的输出功率也受到严重制约。金刚石具有极高的热导率、宽光谱透过范围和高拉曼增益系数,因此金刚石拉曼激光器在包括紫外、可见光至红外波段的脉冲及高功率连续泵浦情况下均有着出色的表现。此外,金刚石同时具有的高声波传播速度和宽带隙,这使得使金刚石有很大潜力能够作为布里渊增益介质、并大幅提高现阶段布里渊器件的性能。本论文利用金刚石作为拉曼和布里渊增益介质,获得了高功率泵浦拉曼激光器的大尺度亮度增强,并获得了自由空间光布里渊激光和布里渊频率梳输出。1、论述了金刚石拉曼激光器、高功率1.5μm波段激光器、布里渊激光器及布里渊光学频率梳的研究现状,对比了金刚石拉曼激光器与其他类型拉曼激光器的输出功率及工作特性,并讨论了不同布里渊增益介质的特性。2、分析了金刚石的光学和热性能,并从受激拉曼散射和受激布里渊散射理论模型入手,讨论了影响金刚石拉曼激光器和布里渊激光器性能的参数以及实验设计方法。3、利用一台光束质量因子在1.5–7.3范围可调的准连续Nd:YAG激光器作为泵浦源,通过外腔金刚石拉曼激光器获得了近衍射极限的Stokes光输出,其最高实时输出功率为390 W、最高亮度增强因子达12.7。建立了稳态拉曼模型对泵浦光光束进一步恶化时的阈值、Stokes光功率以及亮度增强特性进行了分析和预测。4、利用光束质量恶化的准连续Nd:YAG激光作为泵浦源,在级联金刚石拉曼激光器中获得了功率302 W、亮度增强因子高达6.0的近衍射极限1.5μm波段激光输出。为获得更高的转换效率和亮度增强因子,通过稳态级联拉曼模型计算,提出了优化级联金刚石拉曼激光器设计的方案。该结果为级联金刚石拉曼激光器实现其他波长的高功率的激光输出提供了新的技术路径。5、利用激光直接泵浦高精细度的线性金刚石拉曼振荡器实现了布里渊激光的输出,并在金刚石中获得了布里渊频率梳,其频率线数量高达19阶次。以金刚石作为增益介质,通过主动锁定技术在单频激光泵浦的功率增强环形腔中获得了空间结构的布里渊激光,并测得了金刚石布里渊增益系数。提出了一种基于腔长调谐的布里渊增益线宽测量技术,实现了金刚石布里渊增益线宽的测量。结果显示金刚石有潜力在未来实现高功率、宽的波长范围和高的声学频率的布里渊器件中发挥巨大作用。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-09-01)

谢建,任席奎,于永芹,段嗣侯,李博[5](2018)在《2294nm端面抽运ZnWO_4拉曼激光器》一文中研究指出报道了一种采用ZnWO_4单晶作为拉曼晶体的2294nm拉曼激光器。使用激光二极管端面抽运Tm:YLF晶体产生1899nm的基频光,采用内腔抽运ZnWO_4晶体,得到了2294nm的一阶斯托克斯激光输出,最大功率为173mW,最短脉宽为2.280ns,最高峰值功率为25.292kW,从实验上证实了ZnWO_4作为红外拉曼晶体的可行性。(本文来源于《中国激光》期刊2018年12期)

谢建[6](2018)在《基于ZnWO_4晶体的固体拉曼激光器的研究》一文中研究指出受激拉曼散射(SRS)是一种叁阶非线性高效实用光学变频技术,散射光波长由抽运光波长和拉曼介质决定。在传统的气体和液体拉曼介质对比中,固体拉曼介质具有体积小、粒子浓度大、拉曼增益系数大及热导性能好等特点。固体拉曼激光器发射的光谱极大拓宽了激光光谱范围,光谱遍及紫外到近红外。固体拉曼激光器以优越的激光稳定性、结构装置简便、拉曼转换效率高等优点,在如今的非线性光学和固体激光器领域研究中成为了焦点。过去一段时间,拉曼晶体走入科学研究视野,科学研究上更加青睐效率高,方式简便,增益系数大的晶体,在众多的拉曼晶体中,Ba(NO_3)_2由于其具有最高的增益系数,特别受欢迎。可Ba(NO_3)_2晶体并不能满足其他需求,在长波上,完全不实用,因此,寻找新型更加实用的拉曼晶体研究迫在眉睫,除此之外还对光学性质、热学性质、抗损伤阈值、物化性等方面的特性提出了更高的要求。到目前为止,BaWO_4、PbWO_4、SrWO_4、YVO_4等已被报道是非常优良的拉曼晶体材料。C切晶轴方向的ZnWO_4的热导率系数达到5.412 Wm~(-1)K~(-1),是BaWO_4和SrWO_4的两倍。ZnWO_4的光学、热学性质都很优良。Zn WO_4是一种潜在的新型拉曼介质材料,关于ZnWO_4只有简单的拉曼光谱实验报道,ZnWO_4的拉曼激光器工作目前没有具体展开。本文分别选用Nd:YAG和Tm:YLF作为激光增益介质,ZnWO_4晶体为拉曼增益介质。通过改变谐振腔结构、激光元件对拉曼激光器输出特性做出研究。论文主要工作内容包括:1、实现了Nd:YAG/Zn WO_4的一阶有效拉曼运转。采用凹-平谐振腔,当重复频率固定为9 kHz,22.1 W抽运功率下,获得最高输出功率为886 mW一阶斯托克斯拉曼激光。相应的光-光转换效率为4%,相应的脉冲宽度、单脉冲能量和峰值功率分别为:2.245 ns、98.4μJ、43.8 kW。2、实现了Nd:YAG/Zn WO_4高阶有效拉曼运转。采用凹-平谐振腔,在抽运光14.2 W,低重复频率9 kHz下,实现了二阶拉曼激光最佳运行,平均功率最高为670 mW的1312.6 nm二阶拉曼激光,相应的光-光转换效率为4.7%,最大单脉冲能量和峰值功率分别为:74.4μJ、22.6 kW。泵浦功率15.5 W,重复频率为9 kHz下,脉冲宽度最短为3.258 ns。采用凹-平谐振腔,在抽运光14.2 W,重复频率9kHz下,平均功率最高为210 mW的1490.6 nm叁阶拉曼激光,相应的光-光转换效率为1.5%,最大单脉冲能量和峰值功率分别为:23.3μJ、6 kW。泵浦功率19.5W,重复频率为9 kHz下,脉冲宽度最短为3.727 ns。3、实现了Tm:YLF/Zn WO_4 2μm的一阶拉曼有效运转。采用U型腔结构,Q开关重复频率2.5 kHz,抽运功率30 W时,我们获得了波长为2254 nm最高功率为184 mW的一阶斯托克斯拉曼激光,相应的脉冲宽度、单脉冲能量和峰值功率分别为:5.755 ns、73.6μJ、12.8 kW,一阶斯托克斯拉曼激光的光束质量(M~2因子)在水平和垂直方向分别为1.32、1.46。采用L型腔结构,Q开关重复频率3 kHz,泵浦功率34.2 W时,我们获得了波长为2294 nm最高功率为173 mW的一阶斯托克斯拉曼激光,相应的脉冲宽度、单脉冲能量和峰值功率分别为:2.280 ns、57.6μJ、25.3 kW。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30)

程欣宇[7](2018)在《基于片上氧化硅微盘腔的拉曼激光器》一文中研究指出氧化硅光学微腔由于其具有超高品质因子和较小的模式体积,在各研究领域得到了广泛的关注。例如腔光力学、腔电动力学、微型激光器,生物传感器,滤波器,非线性光学等。并且由于其能够很方便地与其他片上光学器件集成,在光通信和计算机方面都有巨大的应用前景。本文中我们首先介绍了利用电感耦合等离子体干法刻蚀的方法制备的各个尺寸的大倾角氧化硅微盘腔,首先我们制备出了直径为80μm厚度分别为1μm,2μm,3μm的光学微腔,Q值分别为:1.2×107,2.1×107,3.0×107。这些光学微腔因为尺寸较小,都有较小的模式体积,可以在腔内得到很大的光的能量密度,所以可以在较低阈值条件下产生拉曼激光。而且干法刻蚀的微盘腔的倾角可以做到很大,非常适合与其他光学器件集成。另外,我们还制备出厚度为4μm,直径分别为:80μm,500μm,1000μm,2000μm,3000μm的微盘腔,目前品质因子也都可以达到107,这些大直径微盘腔,由于其自由光谱范围(FSR)比较小,在光频梳上有很好的应用。而且这些大直径的微盘腔的侧壁倾角也可以在很大的范围内进行调节,可以有效地控制腔内光的色散,能够在各波段产生光频梳。然后我们介绍了基于片上氧化硅微盘腔的拉曼激光器。二氧化硅拉曼微型激光器已经在球形,环芯形和瓶状光学微腔中得到了展示,但其工艺过程采用的CO2激光器回流工艺对微腔的形状和结构有一定的影响,对其与其他光学器件的集成也有一定影响。本文中我们通过实验演示了一种利用耦合到光纤锥的片上氧化硅微盘腔系统产生的拉曼激光器。该微腔的优点在于不依赖于回流工艺,从而有效地避免了对微腔形状的有害影响,能够更轻易地与其他器件相集成。实验中我们利用Q为1.5X107的二氧化硅微盘腔在1550nm波段产生了拉曼激光,产生拉曼激光的阈值为3.9 mw,转换效率为7.5%。最后介绍了利用基于大直径大倾角氧化硅微盘腔的光频梳实验。实验中,我们利用4μm厚500μm直径的氧化硅微盘腔来产生光频梳,测产生光频梳的阈值大约为 63Oμw。(本文来源于《南京大学》期刊2018-05-22)

白如雪,林海枫,张莉珍,陈玮冬,林州斌[8](2018)在《主动调Q内腔式Nd…YAG/m-LaVO_4拉曼激光器》一文中研究指出实验研究了具有单斜独居石结构的钒酸镧(m-LaVO_4)晶体的室温拉曼光谱,报道了基于m-LaVO_4晶体作为拉曼增益介质的主动调Q内腔式脉冲拉曼激光器。受激拉曼变频实验以波长为808nm的光纤耦合半导体激光器(LD)作为抽运激发光源,Nd…YAG晶体为产生基频激光的增益介质,融石英声光调Q器为主动调Q元件,采用紧凑的法布里-珀罗两镜平凹谐振腔可有效地产生波长为1170.9nm的一阶斯托克斯脉冲激光。当注入抽运功率为6.51W,脉冲重复频率为30kHz时,实验产生的一阶斯托克斯脉冲激光的最高平均功率为767mW,相应的脉冲宽度为13.8ns,单脉冲能量为25.6μJ,峰值功率为1.85kW。(本文来源于《中国激光》期刊2018年09期)

张蕴川[9](2018)在《波长锁定激光二极管共振泵浦全固态连续波拉曼激光器的研究》一文中研究指出受激拉曼散射(Stimulated Raman scattering,SRS)是一种高效的激光频率变换方法,所得到的拉曼激光光谱遍及紫外到近红外范围,大大拓宽了已有的激光波长范围。目前,全固态拉曼激光器因具有结构紧凑、高效率、稳定性好等优良特性,在军事、交通、医疗、信息和工农业等领域都有着普遍的应用。全固态拉曼激光器按其运转方式分为连续波拉曼激光器和脉冲拉曼激光器。在连续波拉曼激光器中,严重的热效应是限制激光器性能提升的关键问题。共振泵浦方式是一种减轻热效应的有效手段,但存在泵浦吸收率低的问题,限制了光光转换效率的提高。因此,本论文采用波长锁定878.9 nm激光二极管共振泵浦复合YVO4/Nd:YVO4/YVO4晶体,在采用共振泵浦复合晶体方法改善热效应的基础上,利用波长锁定半导体激光器的窄线宽与激光晶体共振泵浦吸收带的精确匹配来提高泵浦吸收率,在改善热效应的同时提高了泵浦吸收率。在此基础上,论文对自拉曼和内腔分体式两种结构的连续波拉曼激光器进行了初步的理论和实验研究,详细研究了晶体性能、谐振腔结构和稳定性对连续波拉曼激光器性能的影响。具体研究内容如下:一、以复合YVO4/Nd:YVO4/YVO4晶体作为自拉曼介质,引入波长锁定878.9 nm激光二极管作为泵浦源,在采用共振泵浦技术和复合晶体改善热效应的基础上,提高了泵浦光吸收效率,实现了 1.1x μm波段多波长连续波自拉曼激光器的高效运转。当泵浦光功率26 W时,获得了最高5.3 W的1.1x μm波段的多波长拉曼激光输出,光光转换效率达到20%。拉曼阈值为0.92 W,相应的斜率效率为21%。相比808 nm传统泵浦,自拉曼激光器的输出功率和转换效率都明显提高。二、对波长锁定878.9 nm激光二极管共振泵浦复合YVO4/Nd:YVO4/YVO4晶体的全固态连续波自拉曼激光器进行了详细的理论研究。考虑了激光晶体在共振泵浦时的热透镜效应,采用ABCD传输矩阵法和等效G参数法,计算了当采用不同曲率半径输出镜时腔内振荡激光的腔模参数,通过比较泵浦光与振荡激光模式匹配的情况和拉曼晶体中基频光功率密度的大小,分析了不同腔结构对拉曼激光输出功率的影响,给出了实验结果的理论解释,并进一步优化设计了谐振腔结构。叁、采用波长锁定878.9nm激光二极管共振泵浦复合YVO4/Nd:YVO4/YVO4激光晶体,改善热效应的同时提高泵浦吸收率,分别以YVO4和BaWO4晶体作为拉曼介质,实验和理论研究了晶体性能、谐振腔结构和稳定性对内腔分体式连续波拉曼激光器性能的影响。结果表明:由于内腔分体式拉曼激光器腔长较长,谐振腔稳定性对激光器性能影响较大,选择高增益的BaWO4拉曼晶体,不仅可获得高拉曼转换效率,还能一定程度上减轻热效应。而平凹腔结构中输出镜的曲率半径越小,拉曼晶体中基频光的功率密度越大,腔的动态稳定区越宽,获得的拉曼激光输出功率更高。最终以30 mm的BaWO4晶体作为拉曼介质,在泵浦功率25.1 W时,获得了 2.86 W的连续拉曼激光输出,光光转换效率达到11.4%。(本文来源于《扬州大学》期刊2018-04-01)

孙新智[10](2018)在《和频过程动态近似的主动调Q腔内和频拉曼激光器研究》一文中研究指出黄绿激光在生物检测、医疗和化学等多方面都有非常广泛的应用。和频自拉曼激光器是得到黄绿激光的一种有效手段,而激光器速率方程是分析主动调Q激光器的有效理论工具。但现有的主动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程都是采用小信号近似,理论模拟和实际情况有较大的差距。针对这一情况,本论文展开相关的理论和实验研究。理论方面推导出动态近似的主动调Q腔内和频拉曼激光器速率方程的理论模型,该理论模型相比小信号近似更符合实际情况。实验方面首先进行了激光二极管泵浦主动调Q c-cut Nd:GdVO_4自拉曼激光器的实验研究。在此实验中,激光器同时输出1166nm和1176nm的激光,获得相应的拉曼位移是807cm~(-1)和882cm~(-1)。在脉冲重复频率20kHz的时候,1166nm激光的最大输出功率是103mW,此时的泵浦功率为2.31W,而泵浦功率4.11W时1176nm激光的输出功率达到了530mW。在泵浦功率为4.11W重复频率30kHz时,拉曼光的最大输出功率是570mW。当重复频率30kHz泵浦功率3.67W时的光-光转换效率达到14.9%,斯托克斯光的平均输出功率547mW。其次还进行了KTP和频c-cut Nd:GdVO_4自拉曼激光器的实验研究。在此实验中,激光器输出559nm的和频光。在泵浦功率4.11W重复频率10kHz时,559nm激光的最高输出功率达到55mW,脉宽为12.27ns。最后进行了LBO和频a-cut Nd:GdVO_4自拉曼激光器的实验研究。在此实验中,激光器输出557nm的和频光。在泵浦功率4.5W重复频率20kHz时,557nm激光的最高输出功率达到了275mW。(本文来源于《长春理工大学》期刊2018-04-01)

自拉曼激光器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

基于小型化多波长选择输出的Nd∶YVO_4固体自拉曼激光器,理论分析了其激光晶体内的热应力分布,得出热破裂易发生的位置,与实验结果吻合。搭建实验平台研究了激光晶体热破裂对激光器各个波长激光输出功率的影响。实验结果表明,热裂前后1 064nm基频光阈值及输出功率变化不大,而532、559及588nm激光阈值分别由0.2W升至0.43W、0.3W升至1.5W和0.3W升至1.5W,最大输出功率分别由560mW降至131mW、600mW降至50mW及200mW降至26mW。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

自拉曼激光器论文参考文献

[1].伍锡山,张鹏,周博睿,刘彬,索文凯.固体自拉曼激光器多波长输出研究[J].激光与红外.2019

[2].伍锡山,张鹏,周博睿,刘彬,严阳.多波长固体自拉曼激光器的激光晶体热破裂研究[J].半导体光电.2018

[3].伍锡山,张鹏,刘彬,李思达.Nd∶YVO_4自拉曼激光器泵浦最佳聚焦位置研究[J].激光与红外.2018

[4].白振旭.高功率金刚石拉曼激光器亮度增强技术及金刚石布里渊激光器研究[D].哈尔滨工业大学.2018

[5].谢建,任席奎,于永芹,段嗣侯,李博.2294nm端面抽运ZnWO_4拉曼激光器[J].中国激光.2018

[6].谢建.基于ZnWO_4晶体的固体拉曼激光器的研究[D].深圳大学.2018

[7].程欣宇.基于片上氧化硅微盘腔的拉曼激光器[D].南京大学.2018

[8].白如雪,林海枫,张莉珍,陈玮冬,林州斌.主动调Q内腔式Nd…YAG/m-LaVO_4拉曼激光器[J].中国激光.2018

[9].张蕴川.波长锁定激光二极管共振泵浦全固态连续波拉曼激光器的研究[D].扬州大学.2018

[10].孙新智.和频过程动态近似的主动调Q腔内和频拉曼激光器研究[D].长春理工大学.2018

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