导读:本文包含了光参量振荡论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:多光参量振荡,分步积分,能量转换,MgO,APLN
光参量振荡论文文献综述
刘航,于永吉,王宇恒,刘贺言,李渌洁[1]（2019）在《基于含时分步积分算法反演单体MgO:APLN多光参量振荡能量场》一文中研究指出针对脉冲抽运机制下多光参量振荡器内1.57μm和3.84μm跨周期参量光的能量耦合过程,利用含时波动方程建立起关于时间的能量转换模型,并运用分步积分法对模型进行求解,获得参量光转换效率.模拟多光参量放大器输出参量光波形,证实逆转换和模式竞争是影响多光参量振荡的重要因素.进一步,模拟外腔多光参量振荡器1.57μm和3.84μm跨周期参量光的输出情况.分别对比不同输出透过率、晶体长度和谐振腔长度下转换效率的模拟值,证实了输出镜透过率影响1.57μm和3.84μm跨周期参量光的转换效率,同时表明外腔多光参量振荡器存在最佳晶体长度和谐振腔长度.基于仿真结果,开展外腔多光参量振荡器实验.1.57μm和3.84μm参量光转换效率实验值与理论值相吻合,证实此方法能精准地反演多光参量振荡器的能量转换过程,为优化多光参量振荡器、提高参量光转换效率提供了理论依据.(本文来源于《物理学报》期刊2019年24期）
张静[2]（2019）在《基于KTiOAsO_4晶体的级联光参量振荡激光研究》一文中研究指出光参量振荡器(OPO)具有调谐范围宽、转换效率高和结构紧凑等优点,成为非线性光学领域的研究热点和重要研究方向。通过光参量振荡器的级联过程,能够进一步拓展激光器的光谱范围,为实现新波段中红外激光输出提供了一种新的技术手段。利用高质量的非线性光学晶体,可以极大地提升级联光参量振荡器的效率。砷酸钛氧钾(KTiOAsO_4,KTA)晶体不仅具有损伤阈值高,非线性系数大、物化性能稳定等特点,而且采用非临界相位匹配时无走离效应,是级联光参量振荡器的理想非线性光学晶体。本文采用KTA晶体作为非线性光学晶体、不同掺钕离子固体激光器作为抽运源,对自级联光参量振荡器的输出特性进行了研究。本文的主要研究工作如下:1.采用1064 nm Nd:YVO_4调Q激光泵浦KTA自级联OPO实现2.59μm激光输出。实验选择发射截面大的Nd:YVO_4晶体作为激光晶体,其有利于提高OPO过程的转换效率。在8.7 W入射抽运功率和60 kHz重复频率下,获得445 mW的2.59μm二阶信号光输出。2.采用1047 nm Nd:YLF调Q激光泵浦KTA自级联OPO实现2.50μm激光输出。Nd:YLF晶体具有独特的负透镜效应,能够有效改善由热效应在腔内引起的模式失配,而且其较长的上能级荧光寿命有利于低重复频率下获得较高的单脉冲能量。在9.7 W入射抽运功率和15 kHz率重复频率下,获得605 mW的2.50μm二阶信号光输出,单脉冲能量可达40μJ。3.采用1080 nm Nd:YAP调Q激光泵浦KTA自级联OPO实现2.67μm激光输出。Nd:YAP晶体具有较好热导性能和机械性能,能够在高泵浦功率下实现有效运转。实验使用Nd:YAP晶体作为激光晶体,在12.4 W入射抽运功率和20 kHz重复频率下,获得330 mW的2.67μm二阶信号光输出。(本文来源于《温州大学》期刊2019-05-01）
胡舒武[3]（2019）在《2.79微米泵浦的硒镓钡光参量振荡技术研究》一文中研究指出中红外3-12μm波段激光在大气探测、生物医疗、科研以及军事等领域有着广泛的应用。在产生3-12μm中红外波段激光的方式中,光学参量振荡器(OPO)具有全固化、窄线宽、结构紧凑、转换效率高、波长可调谐等优点,是制备宽调谐中红外激光器的主要研究的重点以及热点。目前OPO存在两个主要问题:一是缺乏同时具有高透光范围、高损伤阂值、高非线性系数的高质量光学晶体,限制了光参量振荡中红外激光波长调谐范围和脉冲能量输出;二是缺乏高光束质量、高峰值功率的长波泵浦源,现有成熟泵浦源主要是1μm和2μm的近红外激光器,在通过OPO转换为中红外激光尤其是5μm以上波长激光时,近红外泵浦光λ_1由于远离参量激光λ_2而存在着大的量子亏损(η=λ_1/λ_2),降低了光参量振荡中红外激光转换效率、输出能量和光束质量。针对以上问题,本论文以新型红外晶体BaGa_4Se_7(BGSe)为基础,开展了高峰值功率纳秒2.79μm激光器的研制,进行了2.79μm泵浦的高效BGSe-OPO系统研究。论文的具体研究内容如下:1.理论分析了Cr,Er:YSGG,Er:YSGG,Er:YAP等2.79μm激光晶体材料在不同泵浦方式泵浦下能级之间能量传递机制,研究了侧泵2.79μm激光系统中的热退偏效应和热透镜效应,并对热透镜效应和热退偏效应的补偿方式进行了深入研究。在半导体侧泵Er:YSGG电光调Q激光器中,通过设计双腔结构有效地解决热退偏效应所引起的能量下降的问题,并通过端面研磨的方法对晶体的热透镜进行补偿,在20Hz的情况下获得了脉冲能量71mJ、脉宽58ns的2.79μ激光输出,在闪光灯泵浦的Cr,Er:YSGG激光器中,采用具有热补偿作用的平凸结构腔型,获得了超高峰值功率密度80MW/cm~2@10Hz、高光束质量M~2=1.6的2.79μm激光输出,解决了该波段上高重复频率下高峰值功率纳秒激光输出的难题。2.理论研究了叁波相互作用的耦合方程并深入分析光参量振荡过程,根据BaGa_4Se_7折射率方程,采用MATLAB编程计算了角度调谐I类相位匹配下的波长-角度调谐曲线,并根据理论调谐曲线设计了高精度宽调谐范围高转换效率BaGa_4Se_7-OPO实验装置。在实验方面,利用自主研制的高质量2.79μm Cr,Er:YSGG激光器和自主生长的高质量BGSe晶体,结合高精度的角度调谐装置和高转换效率BGSe-OPO系统,实验获得了最大脉冲能量3.5mJ@10Hz、脉冲宽度21ns、宽可调谐范围3.94-9.55μm,高光束质量因子M~2X=5.0,M~2y=4.6的激光输出,其对应的光光转换效率为18.9%,斜效率高达31.6%,该斜效率比之前报道的最高斜效率提高了 59%。并通过理论数据与实验实验调谐曲线的对比,报道了具有较高精度的BGSe-OPO调谐曲线,给BaGa_4Se_7相关的研究者提供了参考依据。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-04-20）
乔俊朋[4]（2018）在《基于双损耗调制激光泵浦的光参量振荡特性研究》一文中研究指出非线性光学频率变换技术作为一种获取不同相干光波段的方法,自实现起就受到了人们的广泛关注。到目前为止,多种光学非线性效应已经被发现并研究,例如,多种叁波相互作用过程包括倍频、差频、和频、光参量振荡等,多种四波相互作用过程包括受激拉曼散射、四波混频、受激布里渊散射等。随着非线性光学晶体的不断发展,基于优秀非线性晶体的各种光学频率变换技术得到了研究者们的广泛研究,其中,光参量振荡(Optical Parametric Oscillation,OPO)技术和受激拉曼散射(Stimulated Raman Scattering,SRS)技术作为获取中红外波段相干光源的有效手段而受到了研究者们更多的关注。由二极管泵浦的全固态调Q和调Q锁模激光器有着结构简单和转换效率高等特点,在光纤通信、激光测距、机械加工和激光医疗等领域有着重要应用。由于单损耗调制的调Q或者调Q锁模激光器存在着脉冲宽度较宽、脉冲峰值功率较低以及脉冲稳定性较差等问题,其在许多领域的应用受到了限制。随着双损耗调制技术的出现,由二极管泵浦的全固态双损耗调制的调Q和调Q锁模激光极大地压缩了脉冲宽度并提高了脉冲的峰值功率,此外脉冲的稳定也有了很大的提高。本文即结合双损耗调制技术与光参量振荡技术,以此来获得高峰值功率、窄脉宽和高稳定性的OPO输出。本论文以半导体激光二级管为泵浦源,以键合YVO4/Nd:YVO4为激光晶体,得到了以声光调制器和Cr4+:YAG双损耗调制的调Q锁模和调Q基频激光,并分别以此作为泵浦源泵浦基于KTP晶体和KTA晶体的OPO,此外还分别建立了耦合速率方程,通过理论模拟和分析,得到的模拟结果与实验结果相符;实现了以声光调Q激光泵浦的同时存在的OPO和SRS运转,并建立了相关的耦合速率方程,其理论模拟结果与实验结果相符;实现了基于声光调制器和单臂碳纳米管(SWCNT)可饱和吸收体双调Q和双调Q锁模激光泵浦的光参量振荡运转,分别得到了输出脉宽为1.18 ns信号光脉冲以及输出脉宽仅为119 ps的信号光锁模脉冲;分别实现了基于声光调制器和单层石墨烯可饱和吸收体、MoS2可饱和吸收体以及WS2可饱和吸收体双调Q激光泵浦的光参量振荡运转,得到了最窄脉冲宽度分别为1.24 ns、850 ps以及810ps的信号光脉冲。本论文的主要研究内容和创新点总结如下:(1)研究了以声光和Cr4+:YAG双调Q锁模激光泵浦的内腔式KTP-OPO的信号光输出特性以及随Cr4+:YAG的小信号透过率和信号光输出镜透过率的变化。研究发现在泵浦光功率为8.3 W、声光重复频率为15 kHz时,选择信号光输出镜透过率为15%、Cr4+:YAG的小信号透过率为93%时,可以得到最窄脉宽为220 ps的单个锁模信号光脉冲。此外,理论模拟结果与实验结果相符。(2)首次实现了以声光和Cr4+:YAG双调Q激光泵浦的闲频光单谐振的KTA-OPO,获得了波长分别为1535 nm的信号光和3467 nm的闲频光输出。与单声光调Q激光泵浦的OPO相比,双调Q激光泵浦OPO可以得到更短脉宽的信号光和闲频光输出,最窄脉宽分别为898 ps和2.9 ns。此外,建立了相关参量的耦合速率方程,数值模拟与实验结果相符。(3)首次实现了以声光调Q的Nd:LGGG激光泵浦的基于KTP晶体的同时产生OPO和SRS的过程,得到了波长为1570 nm的信号光和波长分别为1093.2 nm和1125.8 nm的一阶、二阶斯托克斯光。在泵浦功率为9.25 W,声光调制器重复频率为3 kHz时,得到了 375 mW的信号光输出和98 mW的一阶、二阶斯托克斯光输出,对应的总的光-光转换效率为5.1%。此外,数值模拟与实验结果相符。(4)首次实现了以声光和SWCNT双调Q激光泵浦的KTP-OPO运转。在泵浦光功率为8.3 W和声光重复频率为20 kHz时,得到了 375 mW的信号光输出,对应的光-光转换效率为4.5%。在相同的泵浦功率和10kHz的重复频率下,得到了最窄脉宽为1.18 ns的信号光输出。与单声光调Q激光泵浦的KTP-OPO相比,双调Q激光泵浦的OPO的信号光脉宽更窄、峰值功率更高、脉冲更稳定。(5)首次实现了以声光和SWCNT双调Q锁模激光泵浦的KTP-OPO运转。在泵浦功率为8.3 W,声光重复频率为2 kHz时,得到了信号光调Q包络中仅有单个锁模脉冲,最短脉冲宽度仅为119 ps,对应的最高单脉冲能量为124 μJ,最高峰值功率为1.04 MW。(6)首次实现了以声光和单层石墨烯双调Q激光泵浦的KTP-OPO运转。在泵浦光功率为11.7 W和声光重复频率为10kHz时,得到了最窄脉宽为1.24ns的信号光输出,相应的单脉冲能量和峰值功率分别为9.5 μJ和7.9 kW。与单声光调Q激光泵浦的KTP-OPO相比,双调Q激光泵浦的IOPO可以得到更窄的脉宽和更高的峰值功率。(7)通过把用液相分离法得到的层状MoS2作为可饱和吸收体运用到全固态1 μm激光波段,在泵浦功率6.54 W时,得到了最高输出功率为1.15 W,最窄脉宽为70.6 ns的1064 nm脉冲。此外,结合双损耗调制技术,首次实现了以声光和MoS2双调Q激光泵浦的KTP-OPO运转。在泵浦功率为10.2W和声光重复频率为10kHz时,得到了 183mW的信号光输出,对应的最窄脉宽仅为850ps。(8)研究了用液相分离法得到的WS2饱和吸收体在1 μm波段的吸收特性,在泵浦功率为6.54 W时,得到了 1.18 W的脉冲输出,对应的最短脉冲宽度仅为53 ns。然后结合双损耗调制技术,首次实现了以声光和WS2双调Q激光泵浦的KTP-IOPO运转。在泵浦功率为10.2 W和声光重复频率为10 kHz时,得到了 233 mW的信号光输出,对应的最窄脉宽仅为810 ps。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-15）
张善春,张鹏,李业秋,岱钦[5]（2018）在《光参量振荡固体激光器研究》一文中研究指出实验采用电光调Q、闪光灯泵浦实现高峰值功率的1.064μm基频光输出,利用Ⅱ类非临界相位匹配KTP晶体和非稳定谐振腔光参量振荡器Optical Parametric Oscillator(OPO)技术,实现了1.57μm人眼安全波段激光。在腔镜曲率半径为2m条件下,测量分析了非稳定谐振腔OPO中不同透过率输出镜时的激光输出特性,获得了最大输出能量35m J、脉冲宽度1.5ns的人眼安全波段的脉冲激光输出。(本文来源于《沈阳理工大学学报》期刊2018年01期）
王翠[6]（2017）在《基于MgO:PPLN晶体光参量振荡的调谐及容差特性》一文中研究指出通过分析准相位匹配光参量振荡器(QPM-OPO)实现参量的过程,分析了基于掺5mol%MgO:PPLN非线性晶体的准相位匹配光参量振荡器的调谐特性,并在泵浦光一定时给出了相应的调谐曲线.在慢变振幅近似情况下,从耦合波方程出发利用准相位匹配技术的位相匹配关系,推导出掺5mol%MgO:PPLN非线性晶体光参量振荡系统温度、极化反转畴周期和泵浦光波长匹配带宽的近似解析表达式,并在此基础上给出了相关的理论曲线.(本文来源于《延边大学学报(自然科学版)》期刊2017年03期）
周罗贤[7]（2017）在《532nm脉冲泵浦的近红外可调谐光参量振荡技术研究》一文中研究指出光参量振荡技术(OPO)是激光频率转换技术中重要的组成部分,具有频率覆盖范围广,能量转换效率高的特点,可以灵活地与多种激光器组合形成性能迥异的激光系统,其中利用OPO的频率转换特性产生高功率的可调谐脉冲光源在光谱检测中具有重要应用。Nd:YAG主(被)动调Q激光器是典型的高功率脉冲输出系统,广泛应用于各种场合,将其倍频后产生的532 nm脉冲是常见的可调谐激光泵浦源,将OPO波长转换技术与Nd:YAG倍频激光器结合产生近红外波段的可调谐脉冲输出是本文的研究目的。本文研究的主要内容如下:1、介绍了非线性过程和晶体物理的相关理论,利用晶体的Sellmeier色散方程计算了常见晶体BBO、LBO、Bi BO以及KTP将532 nm光转换为800 nm光的临界相位匹配角及其对应的有效非线性系数,最终选择LBO晶体在XY平面的I类相位匹配作为OPO输出系统的非线性转换晶体;2、模拟计算了OPO的泵浦光参数和腔参数对OPO输出阈值和效率的影响,给出了提高OPO信号能量转换效率的优化方法,实验研究了泵浦增强OPO和无泵浦增强OPO两种输出方式,通过对谐振腔镜反射率的优化组合,最终在泵浦增强OPO中获得了高达30%的信号光能量转换效率;3、根据晶体的热光色散方程计算了温度对OPO输出中心波长和增益谱宽的影响,给出了OPO温控系统的参数要求,最终利用温度调谐获得了760 nm-790nm的近红外波段输出,并分析了晶体与泵浦光间角度误差对OPO温度调谐范围的影响。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
李晓敏[8]（2017）在《光参量振荡原理综述》一文中研究指出光参量振荡是一种有效的非线性频率变换方式,1μm的激光来泵浦光参量振荡器可以获得1.5μm附近的信号光的输出,甚至能得到3.3μm附近的空闲波的输出。本文综合阐述了光参量振荡的基本原理,并给出了单谐振光参量振荡和双谐振光参量震荡的结构图。(本文来源于《科学中国人》期刊2017年14期）
董怡静,马秀华,李世光,朱小磊[9]（2016）在《3～5μm光参量振荡技术进展研究》一文中研究指出综合评述了产生中红外激光的主要方法,重点阐述了近年来国内外利用光参量振荡方法实现中红外激光输出的最新进展,分析了基于非线性晶体ZnGeP_2(ZGP)、KTiOAsO_4(KTA)和周期性极化LiNbO_3(PPLN)的光参量振荡器(OPO)的技术特点和存在的问题,讨论了光参量振荡技术产生中红外激光的发展趋势。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2016年09期）
段延敏,朱海永,阮秀凯,黄晓虹,崔桂华[10]（2016）在《单块KTA晶体级联光参量振荡2.6μm激光器》一文中研究指出提出了一种新型的基于非临界相位匹配KTA晶体的自级联光参量振荡(OPO)激光技术。采用LD端面泵浦Nd:YVO4晶体实现1.06μm振荡,腔内泵浦按非临界相位匹配角度切割的KTA晶体,将KTA晶体初次OPO产生的1.5μm信号光封闭在腔内用作二次OPO的泵浦光,实现基于单块KTA晶体自级联OPO的转化。在输出功率8W的808nm波长半导体激光泵浦下获得输出功率超过400mW、斜效率12.7%的2.6μm波长激光输出。结果表明基于单块KTA晶体的级联光参量振荡激光器可望成为获得脉冲2.5~2.7μm波段中红外激光的有效途径。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2016年10期）
光参量振荡论文开题报告
（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：
光参量振荡器(OPO)具有调谐范围宽、转换效率高和结构紧凑等优点,成为非线性光学领域的研究热点和重要研究方向。通过光参量振荡器的级联过程,能够进一步拓展激光器的光谱范围,为实现新波段中红外激光输出提供了一种新的技术手段。利用高质量的非线性光学晶体,可以极大地提升级联光参量振荡器的效率。砷酸钛氧钾(KTiOAsO_4,KTA)晶体不仅具有损伤阈值高,非线性系数大、物化性能稳定等特点,而且采用非临界相位匹配时无走离效应,是级联光参量振荡器的理想非线性光学晶体。本文采用KTA晶体作为非线性光学晶体、不同掺钕离子固体激光器作为抽运源,对自级联光参量振荡器的输出特性进行了研究。本文的主要研究工作如下:1.采用1064 nm Nd:YVO_4调Q激光泵浦KTA自级联OPO实现2.59μm激光输出。实验选择发射截面大的Nd:YVO_4晶体作为激光晶体,其有利于提高OPO过程的转换效率。在8.7 W入射抽运功率和60 kHz重复频率下,获得445 mW的2.59μm二阶信号光输出。2.采用1047 nm Nd:YLF调Q激光泵浦KTA自级联OPO实现2.50μm激光输出。Nd:YLF晶体具有独特的负透镜效应,能够有效改善由热效应在腔内引起的模式失配,而且其较长的上能级荧光寿命有利于低重复频率下获得较高的单脉冲能量。在9.7 W入射抽运功率和15 kHz率重复频率下,获得605 mW的2.50μm二阶信号光输出,单脉冲能量可达40μJ。3.采用1080 nm Nd:YAP调Q激光泵浦KTA自级联OPO实现2.67μm激光输出。Nd:YAP晶体具有较好热导性能和机械性能,能够在高泵浦功率下实现有效运转。实验使用Nd:YAP晶体作为激光晶体,在12.4 W入射抽运功率和20 kHz重复频率下,获得330 mW的2.67μm二阶信号光输出。
（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。
光参量振荡论文参考文献
[1].刘航,于永吉,王宇恒,刘贺言,李渌洁.基于含时分步积分算法反演单体MgO:APLN多光参量振荡能量场[J].物理学报.2019
[2].张静.基于KTiOAsO_4晶体的级联光参量振荡激光研究[D].温州大学.2019
[3].胡舒武.2.79微米泵浦的硒镓钡光参量振荡技术研究[D].中国科学技术大学.2019
[4].乔俊朋.基于双损耗调制激光泵浦的光参量振荡特性研究[D].山东大学.2018
[5].张善春,张鹏,李业秋,岱钦.光参量振荡固体激光器研究[J].沈阳理工大学学报.2018
[6].王翠.基于MgO:PPLN晶体光参量振荡的调谐及容差特性[J].延边大学学报(自然科学版).2017
[7].周罗贤.532nm脉冲泵浦的近红外可调谐光参量振荡技术研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[8].李晓敏.光参量振荡原理综述[J].科学中国人.2017
[9].董怡静,马秀华,李世光,朱小磊.3～5μm光参量振荡技术进展研究[J].激光与光电子学进展.2016
[10].段延敏,朱海永,阮秀凯,黄晓虹,崔桂华.单块KTA晶体级联光参量振荡2.6μm激光器[J].强激光与粒子束.2016