导读:本文包含了内腔倍频论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:激光器,倍频,参量,相位,光学,偏振,谐振。
内腔倍频论文文献综述
李鹏,高小霞,顾玉宗[1]（2017）在《内腔倍频单共振光学参量振荡器输出特性分析》一文中研究指出连续波单共振光学参量振荡器(SRO)的阈值和稳定运转与共振信号光在谐振腔内传播一周所产生的损耗密切相关。考虑非线性晶体的线性吸收和内腔倍频(IFD)引入的非线性损耗,在平面波近似下建立了描述连续波IFD-SRO输出特性的理论模型,并给出了解析解;理论计算结果与实验结果较好地吻合。根据该结果,预测了532nm绿光抽运的IFD-SRO在共振信号光波长为780nm时的输出特性和1064nm红外光抽运的IFD-SRO在共振信号光波长为1560nm时的输出特性。该理论模型简单、易于计算,为优化设计连续波IFD-SRO提供了指导。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2017年09期）
李慧娟[2]（2016）在《全固态内腔倍频单频461nm蓝光钛宝石激光器的理论与实验研究》一文中研究指出在激光领域中,波长较短的激光器——蓝光激光器(450 nm～480 nm)在高密度存储、叁原色激光彩色显示、深海通讯、激光医疗、激光光谱学等众多领域有着非常广泛的应用。其中461 nm对应于锶(Sr)原子一级冷却中(5S2)1S0～(5S5P)1P1的偶极跃迁线,应用于锶冷原子光钟的研究课题中。原子钟是利用原子或分子能级跃迁产生的辐射频率来锁定与其连接的振荡器频率而制成的一种高精度时钟,被称为原子频标或量子频率标准。在原子光钟实验中想要取得较高的频率稳定度,需要的原子速度越小越好,通常利用多普勒冷却效应、拉曼冷却等激光冷却的方法获得超低温(低速)原子。因此,本文中我们针对锶原子光钟对461 nm激光光源的特殊需求,研制开发了一种全固态内腔倍频单频461 nm蓝光钛宝石激光器,为锶原子一级冷却和俘获提供激光光源。其主要工作内容为:1.分析了增益介质——钛宝石晶体的物化特性参数,从钛宝石晶体辐射产生激光的准四能级过程出发,结合光子变化速率方程,理论推导阈值功率表达式,分析与阈值功率相关因素,为降低阈值寻求理论依据,最后结合具体实验,得到了922nm基频光的泵浦阈值随着钛宝石晶体处的腰斑半径变化曲线。2.介绍了两种相位匹配的技术和方法:双折射相位匹配(BQM)和准相位匹配(QPM)。其中,首先分析了双折射相位匹配中角度匹配存在的走离效应,并得到最大相互作用长度的计算公式,为Ⅰ类临界相位匹配的LBO倍频晶体长度参数的选择提供依据;然后分析了另一种可避免走离效应的相位匹配技术——准相位匹配,介绍了周期极化倍频晶体的设计原理。3.设计了一种紧凑、稳定的六镜环形谐振腔结构,谐振腔内加入光学单向器、滤波片、标准具等光学元件,保证基频光实现单向运转,且激光的频率(或波长)在一定范围内可连续调谐。4.以Ⅰ类临界相位匹配的LBO(3mm×3mm×7.3mm)作为倍频晶体,在泵浦功率为14 W时,蓝光输出最大功率为1.02 W,绿光-蓝光的光光转化效率为7.3%,长期功率稳定性在叁个小时内优于±1.3%,其M2因子分别为M2=1.59,M_y~2= 1.20,激光器输出蓝光的调谐范围为20 nm,激光器经稳频系统锁定后得到基频光的频率漂移15分钟内优于±4.2MHz;以准相位匹配的PPKTP(1mm×2mm×18mm)为倍频晶体,在泵浦功率为12 W时,最大输出功率为1.05 W,绿光-蓝光的光光转化效率为8.75%,长期功率稳定性在叁个小时内优于±1.5%,基频光在921.72 nm附近连续调谐范围达到7.878 GHz,相应倍频光的调谐范围为15.756 GHz,其光束质量大大改善,M2 因子分别为 M_x~2 = 1.05,M_y~2 = 1.04。(本文来源于《山西大学》期刊2016-06-01）
孙雪俊[3]（2016）在《全固态连续单频可调谐钛宝石激光器及其内腔倍频实验研究》一文中研究指出全固态连续单频可调谐钛宝石激光器是迄今为止最优质的可调谐固体激光器,几乎可以有效的输出700～10000nm的红光和近红外波段激光。钛宝石激光器不仅具有较宽的调谐范围,同时还具有较高的输出功率和较低的强度噪声特性,已经被广泛地应用于量子光学、激光光谱学、原子物理、生物医学等研究领域。同时利用非线性频率转换,可以使钛宝石激光器产生更多常规激光器难以实现的特定波长输出。特别是随着非线性晶体学的迅猛发展,出现了许多性能优异的非线性晶体如LBO、BIBO、PPKTP等,他们可以作为优秀的倍频晶体通过激光倍频使得钛宝石激光器产生蓝紫光波段激光,大大拓展了钛宝石激光器的应用领域。为此,一方面我们对钛宝石激光器及其连续调谐特性进行了细致的研究;另一方面我们利用激光倍频技术进行内腔倍频钛宝石激光器实验,拓展钛宝石激光器输出波段,获得蓝紫光激光输出。本文的主要工作展示如下:1.通过研究石英旋光特性和磁致旋光特性,设计了一种适用于可调谐钛宝石激光器中在较宽波长范围内都能使激光器单向运转的宽带单向器。通过研究双折射滤波器的调谐特性,采用叁片厚度为0.5:2:8mm的双折射滤波器组合使用,作为可调谐钛宝石激光器中的粗略调谐元件。选用厚度为0.5mm的标准具作为可调谐钛宝石激光器的精细调谐元件。在此基础上研究设计了结构紧凑的钛宝石谐振腔,通过在腔内插入宽带光学单向器、双折射滤波器和标准具,利用标准具锁定系统锁定标准具,获得了760～825nm可连续频率调谐的单频钛宝石激光器,同时激光器连续频率扫描范围达到15GHz。当激光器输出波长为794.97nm时,采用连续频率扫描激光输出通过87Rb原子气室,获得了87Rb原子D1吸收光谱线。2.设计了一个六镜环形谐振腔钛宝石激光器,通过在钛宝石激光器腔内插入非线性晶体BIBO使部分基频光产生倍频而引入非线性损耗,在研究非线性损耗对激光器调谐性能的影响的基础上,获得了无调制锁定的全固态连续单频可调谐钛宝石激光器。激光器不仅能够极好的单频运转,同时具有较低强度噪声和连续频率调谐能力,频率连续调谐范围高达48GHz。3.利用钛宝石激光器阈值公式,研究了内腔倍频钛宝石激光器中增益晶体的最佳长度。在最佳长度増益晶体情况下,利用LBO和BIBO晶体作为倍频晶体,获得了阈值为5.1W、输出功率分别为780mw和1.58W的单频397.5nm激光输出。在本文中,具有创新性的工作有:(1)标准具锁定系统中加入偏置电路,精准控制标准具的位置,实现标准具定点的频率锁定,通过对腔内标准具采用调制锁定的方法实现了连续单频钛宝石激光器的频率连续调谐。(2)在谐振腔内插入非线性晶体进而引入非线性损耗,实现了无调制锁定的可连续频率调谐的低噪声钛宝石激光器。(3)提供了一种确定内腔倍频钛宝石激光器增益晶体最佳长度的方法并以此获得了低阈值、高输出功率的内腔倍频钛宝石激光器。(本文来源于《山西大学》期刊2016-06-01）
杨文海,王雅君,李志秀,郑耀辉[4]（2014）在《小型化、低噪声内腔倍频Nd:YAP/KTP单频激光器》一文中研究指出通过理论分析和实验讨论了内腔倍频Nd:YAP/KTP单频激光器的强度噪声特性,并通过减小输出耦合镜对1080nm基频光的透射率和优化谐振腔参数等办法,使基频光在环形谐振腔内的损耗降低为0.9%,从而减小了真空起伏引入的强度噪声。在输出耦合镜对1080nm基频光透射率为0.2%时,获得了最高输出功率为420/60mW的540/1080nm双波长输出单频激光器,其强度噪声在1.5MHz之后达到散粒噪声极限。(本文来源于《中国激光》期刊2014年05期）
尚策[5]（2013）在《880nm共振泵浦内腔倍频主动调Q Nd:YVO_4自拉曼588nm黄光激光器研究》一文中研究指出激光器中泵浦光与激光之间的量子亏损是引起激光器热效应的重要原因之一。共振泵浦，即同带泵浦，可以从根本上减少这一部分的无用热，消除由于量子亏损带来的热负载，因此得到广泛的研究并成为减小激光器热效应的有效手段。受激拉曼散射作为重要的非线性效应之一，与自发拉曼散射相比具有转换效率高，亮度高，光束质量好等优点。1μm波段激光经过受激拉曼散射作用后倍频，得到590nm附近的黄光输出，在医疗天文等方面有着重要应用。本文通过将共振泵浦技术与Nd: YVO4的受激拉曼散射效应相结合，通过共振泵浦可以有效降低激光器热效应的特点克服拉曼激光器热效应严重的缺点，获得高光束质量，高光光效率的1176nm斯托克斯光。经过以下叁个实验的验证，设计并实现了880nm泵浦Nd: YVO4晶体利用Nd: YVO4晶体的自拉曼效应输出1176nm的斯托克斯光，通过LBO晶体腔内倍频输出588nm黄光。1.808/880nm端泵直腔Nd: YVO4激光器。通过808nm与880nm泵浦Nd:YVO4输出1064nm激光作比较，经过晶体参数的优化，得出880nm共振泵浦可以有效降低激光器热效应，并获得良好的激光输出的结论，880nm泵浦在热负载相对较低的情况下，实现了高光光转换效率。计算并测量了Nd: YVO4晶体的热透镜焦距，用于1176nm自拉曼激光器的理论研究。2.880nm共振泵浦主动调Q Nd: YVO4自拉曼激光器。共振泵浦技术有效降低影响拉曼激光器的热负载问题，经过实验验证得出880nm在输出功率、转换效率、功率稳定性以及光束质量等方面较808nm传统泵浦激光器有着很大优势，在880nmLD23.88W泵浦功率泵浦下，1176nm斯托克斯光在重复频率190K的情况下的输出功率可以达到5.41W。3.588nm黄光激光器。在880nm泵浦输出1176nm斯托克斯光实验研究的基础上，我们进行了1176nm腔内LBO倍频输出588nm黄光。在重复频率120K的情况下得到最高黄光输出功率2.03W。(本文来源于《天津大学》期刊2013-12-01）
王雅君,杨文海,郑耀辉,彭堃墀[6]（2013）在《抽运波长及Nd~(3+)掺杂浓度对内腔倍频单频激光器性能的影响》一文中研究指出实验上比较了808nm和888nm波长半导体激光器抽运时,Nd:YVO4内腔倍频单频激光器的最高输出功率和光-光转换效率,以及Nd:YVO4晶体热效应的差异。结果表明,888nm直接抽运是提升高功率激光器性能的有效途径。鉴于888nm激光抽运时吸收效率和无辐射跃迁过程之间的矛盾,从理论和实验上分析了掺杂浓度对单频激光器性能的影响。理论和实验结果均表明,采用掺杂浓度为0.8%(原子数分数)的Nd:YVO4晶体是实现高功率单频Nd:YVO4激光器的最佳选择。最终,通过采用888nm波长半导体激光器抽运掺杂浓度为0.8%的Nd:YVO4增益介质,实现了最高功率为21.5W的532nm单频激光输出,光-光转换效率为31.6%。(本文来源于《中国激光》期刊2013年06期）
姚建铨,张卓,徐德刚,张昊,李佳起[7]（2013）在《提高全固态内腔倍频绿光激光器功率稳定性的一种新方法》一文中研究指出报道了一种基于温控倍频KTP晶体的低噪声全固态内腔倍频绿光激光器。实验中,将KTP晶体作为1/4波片,当注入电功率为300W时,控制KTP至19.8℃获得了2.5W连续绿光,其功率不稳定度小于0.9%(10min),相比最差温度点稳定性提高约70%。理论上,从基频纵模偏振态出发,利用Jones矩阵分析了倍频KTP晶体相位延迟对谐振腔纵模振荡的影响,通过调节KTP温度改变相位延迟,有效遏制了基波偏振模耦合从而得到稳定的绿光输出。理论分析与实验结果相均合,这为低噪声全固态内腔倍频绿光激光器提供了一种新的技术途径。(本文来源于《光电子.激光》期刊2013年04期）
安宏波,牛丽红,苏秉华,薛竣文,谭羽[8]（2012）在《掺镱双包层光纤激光器内腔倍频绿光实验研究(英文)》一文中研究指出提出了一种内腔形式的双包层光纤激光器倍频绿光的结构,利用腔内极高的抽运光功率密度,理论上能获得高转换效率的倍频绿光输出,结合双包层光纤激光器结构紧凑的优点,容易实现激光器一体化。根据高斯光束透镜变换定律计算了透镜与系统的相对位置,当高斯光束聚焦参数等于倍频晶体长度两倍且束腰处于晶体输出端面时,系统处于最佳聚焦。实验输出10.5mW绿光,系统倍频效率为0.35%。验证了激光在腔内形成振荡,表明该结构能实现高效的连续绿光输出。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2012年07期）
任晓辉[9]（2010）在《内腔倍频DPSSL的数字控制系统的设计与研发》一文中研究指出90年代以来,随着高效率、高功率的激光二极管(LD)及其阵列技术的重大突破,使得LD泵浦的全固体激光器(DPSSL)打破了停滞状态,进入了新的发展时期。DPSSL以其效率高,频率稳定性高好,线宽窄,达到衍射极限光束,光束质量高,使用寿命长等特点,具有广阔的应用领域。但由于固体激光器对温度、驱动电流十分敏感,因此,要想获得高质量的光束,必须具备高性能的控制器。对于一般的简单应用,模拟式的控制器就已满足需要,但是对于更高要求的应用场合,采用数字化控制才能满足。本课题基于ADuC7028控制核心,根据激光驱动电流、工作温度与激光输出功率叁者之间的关系,引入功率反馈控制,研究设计了一种高性能的DPSSL激光控制器。温控系统在DPSSL内部集成的负温度系数的热敏电阻(NTC)温度传感器,半导体制冷片(TEC)的基础上,采用积分分离的数字PID算法,通过实验凑试法得到了较优的参数,温控精度达到了0.02℃。为了克服不确定因素的干扰,使得激光输出功率达到稳定,控制逻辑采用了两种方式:恒流模式和恒温模式,均得到了比较理想的控制效果。在电流稳定度0.05%和0.02的温控精度下,功率为50mW的LD泵浦的掺钕钒酸钇(Nd:YVO4)固体激光器在恒温控制模式下运行,激光输出功率的稳定度能够达到0.6%,在恒流控制模式下可以达到0.8%,与原有配套的模拟激光控制器3%的光功率稳定度相比,激光在本课题设计的数字激光控制器的控制下,性能有了很大的提高。此外,该激光器通过串口与PC机实现了人机对话,简单快捷的修改激光运行参数,同时也可以了解激光运行情况,克服了模拟激光控制器的人机交互困难的缺点。(本文来源于《天津大学》期刊2010-06-01）
王春华[10]（2010）在《Yb：YAG薄片内腔倍频技术研究》一文中研究指出激光二极管(LD)泵浦固体激光器以其高效率、全固化、结构紧凑、工作稳定和长寿命等优点,广泛应用于科研、材料加工、医疗、军事等领域。薄片激光器可以同时实现高功率,高效率以及高光束质量,是固体激光器发展的一个重要方向。在应用需求的牵引下,基于LD泵浦的Yb:YAG薄片激光技术得到了广泛的研究。本文对多通泵浦Yb:YAG薄片激光器技术展开了研究,并利用该系统实现了高光束质量的高重频515nm绿光输出。论文分析了多通泵浦Yb:YAG薄片激光器的理论模型,利用该模型,建立了基于Yb:YAG薄片激光器的16通泵浦耦合系统。数值模拟了该模型下的激光输出,建立了实验装置,开展了实验研究。在泵浦功率为81.6W时,采用曲率半径为-800mm,透过率为5%的输出镜,获得了31.4W的1030nm连续激光输出,光光转换效率为38.5%；采用曲率半径为-2000mm,透过率为10%的输出镜,获得了22W的1030nm连续激光输出,光光转换效率为27%,M2≤1.1。以激光速率方程为基础,分析了准叁能级快速调Q腔内光子数密度和反转粒子数之间的耦合方程。并对Yb:YAG薄片的多通泵浦吸收过程进行分析,描述了多通泵浦Yb:YAG薄片泵浦吸收过程。模拟了连续泵浦Yb:YAG薄片激光器在一定调Q频率下的粒子反转数、脉冲能量,脉冲宽度。在理论指导下开展了多通泵浦Yb:YAG薄片激光器调Q实验,并与模拟结果进行了对比。分析了Yb:YAG内腔倍频的速率方程。对LBO晶体Ⅰ类非临界相位匹配倍频进行了分析,计算了LBO晶体Ⅰ类倍频非临界相位匹配相关参数。通过ABCD矩阵,设计了Z型谐振腔,合理控制了模式匹配以及倍频晶体处的束腰半径。在泵浦功率为81.6W,调Q频率为5kHz时,获得了10.2W的515nm绿光输出,脉冲宽度为150ns,光光转换效率为12.5%,光束质量M2x=1.3,M2y=1.6。在完成实验任务的同时,结合实际工作,对实验的改进提出了一些设想。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2010-04-01）
内腔倍频论文开题报告
（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：
在激光领域中,波长较短的激光器——蓝光激光器(450 nm～480 nm)在高密度存储、叁原色激光彩色显示、深海通讯、激光医疗、激光光谱学等众多领域有着非常广泛的应用。其中461 nm对应于锶(Sr)原子一级冷却中(5S2)1S0～(5S5P)1P1的偶极跃迁线,应用于锶冷原子光钟的研究课题中。原子钟是利用原子或分子能级跃迁产生的辐射频率来锁定与其连接的振荡器频率而制成的一种高精度时钟,被称为原子频标或量子频率标准。在原子光钟实验中想要取得较高的频率稳定度,需要的原子速度越小越好,通常利用多普勒冷却效应、拉曼冷却等激光冷却的方法获得超低温(低速)原子。因此,本文中我们针对锶原子光钟对461 nm激光光源的特殊需求,研制开发了一种全固态内腔倍频单频461 nm蓝光钛宝石激光器,为锶原子一级冷却和俘获提供激光光源。其主要工作内容为:1.分析了增益介质——钛宝石晶体的物化特性参数,从钛宝石晶体辐射产生激光的准四能级过程出发,结合光子变化速率方程,理论推导阈值功率表达式,分析与阈值功率相关因素,为降低阈值寻求理论依据,最后结合具体实验,得到了922nm基频光的泵浦阈值随着钛宝石晶体处的腰斑半径变化曲线。2.介绍了两种相位匹配的技术和方法:双折射相位匹配(BQM)和准相位匹配(QPM)。其中,首先分析了双折射相位匹配中角度匹配存在的走离效应,并得到最大相互作用长度的计算公式,为Ⅰ类临界相位匹配的LBO倍频晶体长度参数的选择提供依据;然后分析了另一种可避免走离效应的相位匹配技术——准相位匹配,介绍了周期极化倍频晶体的设计原理。3.设计了一种紧凑、稳定的六镜环形谐振腔结构,谐振腔内加入光学单向器、滤波片、标准具等光学元件,保证基频光实现单向运转,且激光的频率(或波长)在一定范围内可连续调谐。4.以Ⅰ类临界相位匹配的LBO(3mm×3mm×7.3mm)作为倍频晶体,在泵浦功率为14 W时,蓝光输出最大功率为1.02 W,绿光-蓝光的光光转化效率为7.3%,长期功率稳定性在叁个小时内优于±1.3%,其M2因子分别为M2=1.59,M_y~2= 1.20,激光器输出蓝光的调谐范围为20 nm,激光器经稳频系统锁定后得到基频光的频率漂移15分钟内优于±4.2MHz;以准相位匹配的PPKTP(1mm×2mm×18mm)为倍频晶体,在泵浦功率为12 W时,最大输出功率为1.05 W,绿光-蓝光的光光转化效率为8.75%,长期功率稳定性在叁个小时内优于±1.5%,基频光在921.72 nm附近连续调谐范围达到7.878 GHz,相应倍频光的调谐范围为15.756 GHz,其光束质量大大改善,M2 因子分别为 M_x~2 = 1.05,M_y~2 = 1.04。
（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。
内腔倍频论文参考文献
[1].李鹏,高小霞,顾玉宗.内腔倍频单共振光学参量振荡器输出特性分析[J].激光与光电子学进展.2017
[2].李慧娟.全固态内腔倍频单频461nm蓝光钛宝石激光器的理论与实验研究[D].山西大学.2016
[3].孙雪俊.全固态连续单频可调谐钛宝石激光器及其内腔倍频实验研究[D].山西大学.2016
[4].杨文海,王雅君,李志秀,郑耀辉.小型化、低噪声内腔倍频Nd:YAP/KTP单频激光器[J].中国激光.2014
[5].尚策.880nm共振泵浦内腔倍频主动调QNd:YVO_4自拉曼588nm黄光激光器研究[D].天津大学.2013
[6].王雅君,杨文海,郑耀辉,彭堃墀.抽运波长及Nd~(3+)掺杂浓度对内腔倍频单频激光器性能的影响[J].中国激光.2013
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[9].任晓辉.内腔倍频DPSSL的数字控制系统的设计与研发[D].天津大学.2010
[10].王春华.Yb：YAG薄片内腔倍频技术研究[D].中国工程物理研究院.2010
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