导读:本文包含了被动调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,晶体,纳米,半导体,吸收体,激光,等离子体。
被动调论文文献综述
白青山[1](2019)在《Cr~(4+)∶YAG被动调Q激光器脉冲输出特性研究》一文中研究指出研究了Cr~(4+)∶YAG被动调Q激光器脉冲输出特性,通过Cr~(4+)∶YAG跃迁吸收的速率方程模型,模拟分析了Cr~(4+)∶YAG初始透过率和晶体长度对激光输出脉冲宽度的影响,并利用氙灯泵浦Nd∶YAG激光器进行了被动调Q实验。结合模拟结果分析了产生激光多脉冲的现象,通过对被动Q开关参数的优化,获得了激光脉冲宽度约为17.5 ns,单脉冲能量为195 mJ的稳定激光脉冲输出。(本文来源于《激光与红外》期刊2019年07期)
王娜[2](2019)在《基于二硒化铼的被动调Q光纤激光器研究》一文中研究指出超短脉冲激光具有峰值功率高、脉冲宽度窄、光谱宽等优点,在材料加工,光通信,生物医学等领域有重要的应用。实现超短脉冲激光的两种最主要方法为调Q与锁模。基于可饱和吸收体的被动调Q或锁模光纤激光器具有结构简单、紧凑和低成本等优点。半导体可饱和吸收镜(SESAMs)由于其制备工艺复杂、价格昂贵、工作带宽窄等不足限制了其广泛的应用。以石墨烯、过渡金属硫化物(TMDs)和黑磷(BP)为代表的二维材料,由于具有优异的光学与光电子学特性,可被作为可饱和体应用于调Q激光器中。二硒化铼(ReSe_2)作为一种典型的TMDs,其层数调控的能带带隙范围为1.26 eV-1.32 eV,且具有各向异性的光学响应等独特的物理性质。本文基于功率扫描系统研究了ReSe_2的非线性可饱和吸收特性,并成功搭建了以ReSe_2为可饱和吸收体的掺镱和掺铒光纤激光器,实现了ReSe_2在1μm和1.5μm处的稳定调Q脉冲输出。本论文主要的研究内容与创新点如下:通过机械剥离方法制备了ReSe_2纳米片,并利用自主搭建的功率扫描系统测量了ReSe_2在1064 nm处的可饱和吸收特性,其调制深度、饱和强度和非饱和损耗分别为28%,9.56 MW/cm~2和64%。在实验中测量可得,ReSe_2可饱和吸收器件的线性透过率在1054.23 nm处约为6.9%。将ReSe_2可饱和吸收器件放入腔中,实现了调Q操作。当泵浦功率由50 mW增加到100 mW时,其重复频率由31.6 kHz连续增加到68.7 kHz,脉冲宽度由3.77μs减小到2.87μs,相应的单脉冲能量由49.72 nJ增加到81.62 nJ。据我们所知,这是基于ReSe_2可饱和吸收体第一次在光纤激光器实现1μm被动调Q脉冲输出。实验上采取机械剥离的方法制备了基于ReSe_2可饱和吸收器件,实现了稳定调Q输出。基于ReSe_2可饱和吸收体的掺铒光纤激光器其中心波长为1532.94 nm,对应的3dB带宽为0.145 nm。当泵浦功率由160 mW变化到530 mW时,其重复频率从14.15kHz增加到70.45 kHz,脉冲宽度从11.2μs减小到1.77μs,相应的单脉冲能量由2nJ增加到5nJ。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01)
刘丙海[3](2019)在《新型材料金纳米笼的被动调Q特性研究》一文中研究指出调Q脉冲激光器因其具有稳定的输出脉冲,较高的峰值功率以及对外界环境要求比较低的优点,在生物医学、机械加工、军事科学、遥感等领域得到了广泛的应用。伴随着脉冲激光器的高速发展,作为核心部位的饱和吸收体也成为众多研究人员的关注焦点。许多新型可饱和吸收体不断涌现出来,如石墨烯、碳纳米管、拓扑绝缘体等等。但是这些新兴材料却存在同样的缺点,就是吸收峰覆盖范围过大,不能仅对单一的波长起作用。金纳米材料的出现成功解决了这一问题,仅仅通过改变其尺寸大小就可以灵活地改变吸收峰的位置和形状,做到对专一波长进行吸收。而金纳米笼由于其特殊的内部中空和多孔壁的结构,不仅可以通过改变尺寸大小来改变吸收峰的位置,还可以通过改变孔隙率来改变其散射截面和吸收截面的相对强度,做到对其参数更加精确地控制。本文主要是研究了新型材料金纳米笼在固体激光器中的被动调Q特性。以金纳米笼作为饱和吸收体分别置于Nd:YVO4、Nd:GAGG和Nd:YAG固体激光器中,研究其在1064 nm、1106 nm和1123 nm波长处的脉冲输出特性。通过得到的调Q脉冲的参数,分析金纳米笼在固体激光器中的被动调Q性能。具体研究工作如下:1.根据金纳笼的光学特性和制备方法,分析了其特有的结构所带来的优势,测量并研究了其饱和吸收特性。以金纳米笼作为饱和吸收体探索其在Nd:YVO4激光器中被动调Q的可行性,分别使用输出镜透过率不同的谐振腔,最后成功实现了调Q运转。在透过率为4%时,得到了 143 ns的最窄脉宽和467kHz的最大重复频率,此时泵浦功率为5.98 W,平均输出功率为211 mW。2.首次将金纳米笼与Nd:GAGG晶体组合,研究了基于金纳米笼的1106 nm Nd:GAGG被动调Q固体激光器。虽然由于损耗过大使得输出功率较低,但是最终得到了被动调Q脉冲,证明金纳米笼在Nd:GAGG的激光器中仍然可以完成被动调Q过程。在泵浦功率为7.69 W时,得到的脉冲最大平均输出功率为121 mW,最小脉宽为370 ns,重复频率达到170 kHz,相应的光转换效率为1.6%。3.分别研究了 MoS2和金纳米笼作为饱和吸收体的1123 nm Nd:YAG调Q激光器,比较两种饱和吸收材料的被动调Q性能。在MoS2饱和吸收体的被动调Q激光器中,当入射泵浦光的功率为6.81 W时,得到了最大平均输出功率为208 mW,最窄脉宽为412 ns和最大重复频率为233 kHz的调Q脉冲。在金纳米笼饱和吸收体的调Q激光器中,当入射泵浦光功率为6.04 W时,得到了最大平均输出功率为221 mW,最窄脉宽为253 ns和最大重复频率为326 kHz的调Q脉冲。证明了金纳米笼比MoS2在1123 nm处有更好的被动调Q性能,是一种非常有潜力的饱和吸收体。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-25)
王丽丽[4](2019)在《基于新型纳米粒子的被动调Q激光器研究》一文中研究指出被动调Q激光器光转化效率高、光束质量好、成本低,在光学领域一直是人们研究的热点。可饱和吸收体作为实现激光器被动调Q的开关,其性能直接影响激光器输出光束的质量。以半导体可饱和吸收镜为代表的传统可饱和吸收体制备和应用技术已经成熟,但制备复杂、成本高、带宽窄等因素限制了它们的进一步发展。二十世纪初,人们发现石墨烯具有优良的光学性能,掀起了关于石墨烯的研究热潮。石墨烯具有制备过程简单、损伤阈值高、吸收谱线宽、恢复时间短等优点,成为制备饱和吸收体的理想材料。受石墨烯的影响,人们开始将目光投向二维材料领域,并对基于新型二维材料的被动调Q激光器进行研究。在本文中,我们主要对基于金纳米叁角片、金纳米笼复合二氧化硅及硫化铼的被动调Q激光器进行研究。主要工作如下:1.研究基于金纳米叁角片的被动调QNd:YAG陶瓷固体激光器。利用金纳米叁角片作为饱和吸收体,实现了 1064nm及1123 nm脉冲输出。在输出波长为1064 nm的激光器中,当泵浦功率为4.1 W时,得到平均输出功率为226mW,脉冲宽度为179 ns,重复频率为320 kHz,峰值功率为3.95 W的脉冲;在输出波长为1123 nm的激光器中,当泵浦功率为7.01 W时,得到平均输出功率为172 mW,脉冲宽度为231ns,重复频率为457 kHz的脉冲。2.优化饱和吸收体的制备方法,将金纳米叁角片做成聚乙烯醇薄膜形式,应用在Nd:GdVO4激光器中实现脉冲输出。在输出镜透过率为4%的激光器中,当泵浦功率为2.42 W时,得到平均输出功率为136.7 mW,脉宽为237.5 ns的脉冲;在输出镜透过率为10.8%的激光器中,当泵浦功率为3.30 W时,得到平均输出功率为191.5 mW、脉冲宽度为268.6 ns的脉冲。3.研究基于金纳米笼复合二氧化硅的被动调QNd:YVO4激光器。利用金纳米笼复合二氧化硅作为饱和吸收体实现中心波长为1064.3 nm的脉冲输出。在输出镜透过率为4%的激光器中,当泵浦功率为2.11 W时,得到最大的平均输出功率为140.6 mW,最短脉宽为154.2 ns,重复频率为280 kHz的脉冲;在输出镜透过率为10.8%的激光器中,当泵浦功率为2.42 W时,得到最大平均输出功率为150.2mW、最短脉冲宽度为222.0ns、重复率为279.1 kHz的脉冲。证明了金纳米笼复合二氧化硅具有可饱和吸收性。4.研究基于金纳米笼复合二氧化硅的被动调Q掺镱光纤激光器。将金纳米笼复合二氧化硅可饱和吸收体接入光纤激光器中,得到中心波长为1060.5 nm的稳定脉冲输出。当泵浦功率为152 mW时,输出脉冲的平均输出功率为11.3 mW,脉冲宽度为1.27μm和脉冲重复率为119.4 kHz。5.研究基于硫化铼的被动调Q Nd:YAG激光器。当泵浦功率为2.8 W时,获得中心波长为1063.2 nm,平均输出功率为209.2 mW,脉冲宽度312.3 ns,脉冲重复率为243.4 kHz的脉冲。证明了硫化铼在1 μm处具有可饱和吸收性。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-25)
孙玉祥[5](2019)在《Nd:YCOB、Nd:GdCOB、Nd:CNGS晶体的被动调Q自倍频激光性能研究》一文中研究指出可见光波段的脉冲激光特别是高功率的脉冲绿光在很多的领域都具有重要应用。目前,激光二极管(LD)泵浦的自倍频被动调Q技术是获得高功率脉冲绿光的重要途径之一,它具有装置简单、紧凑,成本低廉以及脉冲峰值功率高等优点。自倍频激光晶体和可饱和吸收体是这个技术中关键的两个元件,Nd:YCOB、Nd:GdCOB和Nd:CNGS晶体是综合性能优异的自倍频激光晶体,在连续波谐振腔内插入合适的可饱和吸收体,可实现高功率脉冲绿光输出。2004年,石墨烯的成功剥离为人们打开了二维材料的大门,越来越多的二维材料走进了人们的视野。二维材料具有不同于体块材料的诸多独特的性质,比如大的带隙,与层数相关的性质,宽带的可饱和吸收特性以及大的调制深度等。2009年石墨烯薄膜制成的可饱和吸收体在光纤激光器中成功实现了被动锁模脉冲输出,这给发展缓慢的可饱和吸收材料带来了新的希望和契机。大量的二维材料陆续被用于1~3μm波段激光的被动调Q,并得到了与传统的可饱和吸收体相近的结果。然而,与连续基频激光相比,连续自倍频激光具有一定劣势,因而至今未见二维材料可饱和吸收体被用于自倍频激光的被动调Q。针对这一问题,本论文将具有优异自倍频激光性能的晶体与二维薄膜材料制成的可饱和吸收体相结合,在充分研究其非线性性质的基础上,实现了多种新型的被动调Q自倍频激光输出。以下为本论文的主要内容:(1)Nd:YCOB、Nd:GdCOB和Nd:CNGS自倍频晶体非线性性质的研究研究了Nd:YCOB、Nd:GdCOB和Nd:CNGS晶体的倍频相位匹配特性,计算了Nd:YCOB和Nd:GdCOB晶体的位相匹配方向和全空间方向的有效非线性系数,并考察了非线性系数的各独立分量对整体有效非线性系数的大小和分布的影响,计算了Nd:CNGS晶体的有效非线性系数的色散特性。结果表明Nd:YCOB、Nd:GdCOB晶体的相位匹配方式在第一、二卦限是对称的,且它们在Nd3+离子的发射峰1064 nm处的I类倍频的最大的有效非线性系数都出现在第二卦限,它们的值分别为1.4 pm/V和1.3 pm/V,对应的相位匹配角为(113°,37°)和(113°,47.6°)。Nd:YCOB晶体的II类倍频的最大的有效非线性系数也出现在第二卦限,对应的最大的有效非线性系数值为0.32 pm/V,对应的相位匹配角为(112°,81°)。Nd:GdCOB晶体在1064 nm波长处不存在II类相位匹配。Nd:YCOB、Nd:GdCOB晶体在第一、二卦限的空间有效非线性系数分布均是由四个极值峰组成,它们的面积分布和相对大小都是基本一致的,只是具体的|deff|值存在差异。在Nd:YCOB晶体中,d13和d3如系数值的变化对整个|deff|分布的影响最大,峰的分布面积以及|ddff|值的大小都随它们的变化而发生显着的改变。波长的变化对|deff|以分布影响很小,基本可以忽略不计。Nd:YCOB、Nd:GdCOB晶体在整个叁维空间中的分布均是由两个不同的叁叶草形状的极值峰组成,它们的最大有效非线性系数均比位相匹配方向上的最大有效非线性系数大。正单轴晶的Nd:CNGS晶体在Nd3+离子对应的1064 nm波长处的I、II类相位匹配角分别是36.3°和55.2°,有效非线性系数分别为0.47 pm/V和0.41 pm/V。(2)Nd:YCOB晶体的被动调Q激光输出特性选取激光性能最优的5 at.%Nd:YCOB晶体,利用LD泵浦获得了1064 nm波长处的连续激光输出,晶体长度为10 mm,两面镀膜,最大的平均输出功率为315 mW。利用传统的97.5%的Cr4+:YAG晶体实现了Nd:YCOB晶体的自倍频被动调Q输出,当入射功率为4.1W时,脉冲绿光的平均输出功率为16.2 mW,对应的脉冲重复频率为3.5 kHz,脉宽为60.2 ns,计算的单脉冲能量和峰值功率分别为4.6 μJ和75.8 W。利用液相分离和滴剂相结合的方法制备的石墨烯薄膜具有很宽的光谱透射范围,在900~1100 nm波长范围内存在一个明显的吸收峰,当入射的光功率密度为18.3 MW/cm2时,石墨烯薄膜的实际调制深度为3%。在2.84 W入射泵浦功率下获得了 13.8 mW的最大平均输出功率。同时,调Q脉冲的重复频率由13.1 kHz增大到14.4 kHz,而脉宽则由283.2 ns缩短到181.3 ns。计算的单脉冲能量由0.5μJ增大到0.96 μJ,获得的最大峰值功率为5.3 W。基于层状石墨烯的可饱和吸收体的激光阈值更低,在更低的入射泵浦功率下获得了稳定脉冲序列。随着石墨烯材料厚度的增加,调Q脉冲的脉宽逐渐减小,脉冲重复频率逐渐增大,获得的最大单脉冲能量也逐渐减小,但峰值功率逐渐增大。利用液相分离和滴剂相结合的方法制备的SnSe2-PVA薄膜在700 nm到1600 nm的波长范围内,线性透过率稳定在77%以上。当入射光强度为16 MW/cm2时,实际的调制深度为2.3%。在4.13 W入射泵浦功率下获得了19.6 mW的最大平均输出功率,对应91.9 ns的最短脉宽和17.6 kHz的重复频率,此时的单脉冲能量和峰值功率分别为1.1 μJ和12.1 W。在650 nm到1600 nm的波长范围内,二硫化锡薄膜的线性透过率稳定在74.5%以上。在3.7 W入射泵浦功率下获得了 14.5 mW的最大平均输出功率,对应124.3 ns的最短脉宽和21.3 kHz的重复频率,此时的单脉冲能量和峰值功率分别为0.68μJ和5.5 W。单层二硫化钼薄膜在4.38 W入射泵浦功率下获得了最大为18.1 mW的平均输出功率,此时对应的是210.4 ns的最短脉宽和57.0 kHz的重复频率,计算的单脉冲能量和峰值功率分别为0.32 μJ和1.5 W。CN薄膜在250 nm到1600 nm的波长范围内,线性透过率都在62.5%以上,其透过率边缘延伸到了紫外波段200 nm以下,无明显吸收峰。在3.7 W入射泵浦功率下获得了9.6 mW的最大平均输出功率,此时对应的是168.0 ns的最短脉宽和24.5 kHz的重复频率,单脉冲能量和峰值功率分别为0.39 μJ和2.3 W。(3)Nd:GdCOB晶体的被动调Q激光输出特性选取激光性能最优的5 at.%Nd:GdCOB晶体,利用LD泵浦获得了1064 nm波长处的连续激光输出,晶体长度为10 mm,两面镀膜,最大的平均输出功率为181.3 mW。利用传统的97.5%的Cr4+:YAG晶体实现了Nd:GdCOB晶体的自倍频被动调Q输出,当入射泵浦功率为3.27 W时,获得了最大为159.7 W的脉冲峰值功率,对应的脉冲宽度、重复频率和单脉冲能量分别为19.2 ns、10.6 kHz和3.1 μJ。石墨烯薄膜和3层石墨烯样品用作可饱和吸收体均实现了 Nd:GdCOB晶体的自倍频被动调Q输出。对于石墨烯薄膜来说,在3.7 W入射泵浦功率下获得了 10.4 mW的调Q绿光最大平均输出,脉冲重复频率由7.93 kHz增大到10.2 kHz,而脉宽则由392.4 ns缩短到296.6 ns。单脉冲能量由0.49 μJ增大到1.01 μJ,最大峰值功率为3.4 W。对于3层的石墨烯样品来说,获得的调Q绿光最大平均输出功率为12.7 mW,对应的重复频率和脉宽分别为7.0 kHz和437.3 ns,相应单脉冲能量和峰值功率分别为1.8 μJ和4.2 W。利用SnSe2-PVA薄膜作为连续激光调制元件,在3.3 W入射泵浦功率下获得了最大为14.5 mW的调Q绿光平均输出功率,对应的重复频率和脉宽分别为22.1 kHz和48.7 ns,相应单脉冲能量和峰值功率分别为0.66 μJ和13.5 W。将单层的二硫化钼薄膜插入到Nd:GdCOB晶体的自倍频激光腔内,在4.55 W入射泵浦功率下获得了 13.7 mW的调Q绿光最大平均输出功率,对应的重复频率和脉宽分别为100.0 kHz和105.4 ns,相应单脉冲能量和峰值功率分别为0.14 μJ和1.3 W。利用二硒化钨钼复合薄膜材料作为可饱和吸收体我们也成功实现了Nd:GdCOB晶体的被动调Q脉冲绿光输出,在3.53 W入射泵浦功率下获得了5.6 mW的调Q绿光最大平均输出功率,对应的重复频率和脉宽分别为186.6 kHz和376.5 ns,相应的单脉冲能量和峰值功率分别为0.03 μJ和0.08 W。(4)Nd:CNGS晶体的被动调Q激光输出特性采用平平腔结构获得了连续自倍频绿光输出,其出光阈值为0.8 W,在4.3W泵浦功率入射时获得了最大62.5 mW的绿光输出.利用石墨烯薄膜实现了Nd:CNGS晶体的自倍频被动调Q输出,在入射泵浦功率为3.7 W时,获得了最大为10.5 mW的调Q绿光输出功率,此时对应的脉冲重复频率为167.7 kHz,脉宽为340.6 ns,单脉冲能量和脉冲峰值功率分别为0.06 μJ和 0.18 W。利用二碲化锡薄膜实现了Nd:CNGS晶体的自倍频被动调Q输出,在2.84 W入射泵浦功率下获得了9.5 mW的调Q绿光最大平均输出功绿,对应的重复频率和脉宽分别为174.5 kHz和129.2 ns,单脉冲能量和峰值功率分别为0.05μJ和0.42 W。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-22)
唐睿[6](2019)在《激光二极管泵浦全固态被动调Q Yb:CaYAlO_4激光器的研究》一文中研究指出随着半导体制造技术的发展,高效率、高亮度、高稳定性、高集成度的激光二极管(LD)被人们制造出来,并且成为了一种理想的全固态脉冲激光器泵浦源。LD泵浦的全固态脉冲激光器由于具有结构紧凑、效率高、成本低廉以及输出脉冲的峰值功率高、脉冲宽度窄、光束质量好等优点,已经广泛应用于生物医学诊断、非线性光学、光谱学、材料加工等相关领域。调Q技术是目前获取脉冲激光的重要方式之一。Yb~(3+)离子掺杂激光材料由于能级结构简单、量子效率高、发射谱宽,不受如激发态吸收、上转换、浓度淬灭等有害影响,非常适合用于产生高功率、近红外的短脉冲激光。Yb:CaYAlO_4晶体的荧光寿命长、热导率较高,其在锁模飞秒激光器中表现出优异的光学性能。值得注意的是,一方面,目前有关Yb:CaYAlO_4脉冲激光器的研究均是关于锁模激光方面的,未见被动调Q脉冲激光器的相关报道;另一方面,了解Yb:CaYAlO_4晶体的调Q脉冲激光性能有助于人们进一步了解Yb:CaYAlO_4晶体的光学性能。因此,有必要针对Yb:CaYAlO_4晶体的被动调Q性能开展相关的研究探索。基于以上的研究背景,本论文通过实验实现了LD泵浦基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动调Q Yb:CaYAlO_4晶体脉冲激光输出。并分析了泵浦功率的大小对输出脉冲的重复频率、脉冲宽度、单脉冲能量、以及脉冲峰值功率的影响。本论文的主要研究内容包括以下几个方面:1.研究了LD泵浦Yb:CaYAlO_4晶体的连续激光输出特性。输出的连续激光在TEM_(00)模式下工作,中心波长在1052.0 nm附近。输出功率最高可以达到3.79 W,其斜率效率、光-光效率分别为56.43%和48.29%。2.通过合理设计谐振腔,精细调节各腔镜位置,获取了中心波长在1048.6 nm附近的稳定调Q激光脉冲。调Q脉冲的脉冲宽度最短达到0.99μs,重复频率为72.72 kHz。调Q脉冲的单脉冲能量可以达到22.17μJ,峰值功率为17.21 W,相应的斜率效率和光-光效率分别为37.10%和31.95%,最大平均输出功率为2.48 W。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-01)
唐睿,高子叶,吴正茂,夏光琼[7](2019)在《基于SESAM被动调Q的激光二极管泵浦Yb∶CaYAlO_4脉冲激光器》一文中研究指出采用发射波长约为976 nm的半导体激光器作为泵浦源,Yb~(3+)掺杂浓度为1. 5at.%、通光长度为2 mm的Yb∶CaYAlO_4晶体作为增益介质,本文提出了一种基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动调Q的激光二极管泵浦Yb∶CaYAlO_4以获取稳定脉冲输出的方案。通过合理设计谐振腔,实现了稳定的被动调Q激光脉冲输出,并分析了泵浦功率的大小对输出脉冲的重复频率、脉冲宽度、单脉冲能量以及脉冲峰值功率的影响。(本文来源于《中国光学》期刊2019年01期)
班晓娜,惠勇凌,郭娜,姜梦华,雷訇[8](2019)在《双端键合复合结构被动调Q微型测距用激光器》一文中研究指出报道了一种双端键合复合结构被动调Q人眼安全微型测距用激光器。实验将Er~(3+)/Yb~(3+):glass和F_2 glass以及被动调Q晶体Co~(2+):MgAl_2O_4叁种材料进行光学热复合,构成双端键合复合结构。实验对比了双端键合复合结构和非复合结构激光器的输出特性,前者的激光性能参数均大幅优于后者。其中双端键合复合结构实现了重复频率10 Hz,单脉冲能量330μJ、脉冲宽度5.5 ns,光束质量为1.4的人眼安全激光输出;而非复合结构激光器的单脉冲能量为245μJ、脉冲宽度6.5 ns,光束质量为1.9。对双端键合复合结构增益介质和单块Er~(3+)/Yb~(3+):glass进行热模拟,前者的热焦距相对于后者增长了51.2%,双端键合复合结构热效应明显改善。综合表明双端键合复合技术可以降低增益介质内部温度梯度,使热焦距变长,模体积增加,振荡光与泵浦光的模式匹配度提高,单脉冲能量增加。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年04期)
郭娜,惠勇凌,蔡瑾鹭,姜梦华,雷訇[9](2018)在《LD泵浦的kHz,Er~(3+),Yb~(3+):glass被动调Q微片激光器》一文中研究指出目前1.5μmLD泵浦铒玻璃被动调Q微型激光器是军事激光测距的研究热点,获得较高的激光重复频率和单脉冲能量尤为重要。文中主要报道了一种应用于激光测距领域的铒镱共掺磷酸盐玻璃被动调Q微片激光器。激光器采用中心波长为940 nm的单管二极管为泵浦源,铒镱共掺磷酸盐玻璃(Er~(3+),Yb~(3+):glass)作为增益介质,CO_~(2+):MgAl_2O_4(CO:MALO)作为可饱和吸收体。通过分析泵浦光斑半径对模式匹配影响,优化泵浦光斑半径,实验分析可饱和吸收体初始透过率T0和输出镜反射率R对输出激光参数影响,优化T0和R值。最终实验中采用增益预泵浦方式,实现重频1 k Hz,单脉冲能量40μJ,脉宽5.09 ns,峰值功率7.85 k W,光束质量M2=1.4,波长1 535 nm的稳定激光输出。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年10期)
高旭恒,吴立志[10](2019)在《基于Nd:YAG/Cr:YAG复合晶体结构的被动调Q固体微片激光器》一文中研究指出研究了一种基于Nd:YAG/Cr:YAG复合晶体结构的被动调Q固体微片激光器。以Cr:YAG可饱和吸收体为被动调Q器件,采用元件一体化设计,输出单脉冲能量为3.5mJ,脉宽为2.1ns,峰值功率为1.67 MW,性能指标达到国际同类水平。利用被动调Q激光速率方程,计算了微片激光器的关键参数,脉冲能量的理论值与实验值基本一致。对复合微片激光器元件进行了集成和组装,得到了Nd:YAG/Cr:YAG微片激光器原理样机。样机能够成功击穿目标靶附近的空气并产生等离子体,初步满足了作为激光火花塞的技术要求。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年06期)
被动调论文开题报告
(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:
超短脉冲激光具有峰值功率高、脉冲宽度窄、光谱宽等优点,在材料加工,光通信,生物医学等领域有重要的应用。实现超短脉冲激光的两种最主要方法为调Q与锁模。基于可饱和吸收体的被动调Q或锁模光纤激光器具有结构简单、紧凑和低成本等优点。半导体可饱和吸收镜(SESAMs)由于其制备工艺复杂、价格昂贵、工作带宽窄等不足限制了其广泛的应用。以石墨烯、过渡金属硫化物(TMDs)和黑磷(BP)为代表的二维材料,由于具有优异的光学与光电子学特性,可被作为可饱和体应用于调Q激光器中。二硒化铼(ReSe_2)作为一种典型的TMDs,其层数调控的能带带隙范围为1.26 eV-1.32 eV,且具有各向异性的光学响应等独特的物理性质。本文基于功率扫描系统研究了ReSe_2的非线性可饱和吸收特性,并成功搭建了以ReSe_2为可饱和吸收体的掺镱和掺铒光纤激光器,实现了ReSe_2在1μm和1.5μm处的稳定调Q脉冲输出。本论文主要的研究内容与创新点如下:通过机械剥离方法制备了ReSe_2纳米片,并利用自主搭建的功率扫描系统测量了ReSe_2在1064 nm处的可饱和吸收特性,其调制深度、饱和强度和非饱和损耗分别为28%,9.56 MW/cm~2和64%。在实验中测量可得,ReSe_2可饱和吸收器件的线性透过率在1054.23 nm处约为6.9%。将ReSe_2可饱和吸收器件放入腔中,实现了调Q操作。当泵浦功率由50 mW增加到100 mW时,其重复频率由31.6 kHz连续增加到68.7 kHz,脉冲宽度由3.77μs减小到2.87μs,相应的单脉冲能量由49.72 nJ增加到81.62 nJ。据我们所知,这是基于ReSe_2可饱和吸收体第一次在光纤激光器实现1μm被动调Q脉冲输出。实验上采取机械剥离的方法制备了基于ReSe_2可饱和吸收器件,实现了稳定调Q输出。基于ReSe_2可饱和吸收体的掺铒光纤激光器其中心波长为1532.94 nm,对应的3dB带宽为0.145 nm。当泵浦功率由160 mW变化到530 mW时,其重复频率从14.15kHz增加到70.45 kHz,脉冲宽度从11.2μs减小到1.77μs,相应的单脉冲能量由2nJ增加到5nJ。
(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。
被动调论文参考文献
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