导读:本文包含了光束参量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:非平面环形腔,像旋转,光束质量,光参量振荡器
光束参量论文文献综述
刘景良,陈薪羽,王睿明,吴春婷,金光勇[1]（2019）在《基于中红外光参量振荡器光束质量优化的90°像旋转四镜非平面环形谐振腔型设计与分析》一文中研究指出为改善中红外光参量振荡器(OPO)激光输出光束质量,设计了一种90°像旋转四镜非平面环形腔型结构.通过建立单位球等效计算方法,对此种特殊腔型结构存在的像旋转角进行计算,并由此确定了适用于中红外OPO运行的90°像旋转谐振腔结构相关参数.在此基础上进一步建立了非对称轴环形腔中光场模式自再现模型,分析得出随着像旋转角由0°向90°变化,谐振腔内光场模式逐渐均匀化,当旋转角为90°时,基模以及高阶模都表现出非常好的中心对称性.基于此采用中红外ZnGeP_2 OPO对所设计的腔型参数进行实验测量,实现了光束质量M_X~2=1.81和M_Y~2=1.61.由此可以证明所设计的90°像旋转四镜非平面环形腔对中红外OPO激光系统的输出光束质量的优化有显着效果.(本文来源于《物理学报》期刊2019年17期）
罗湘雯[2]（2019）在《基于二维光学超晶格中多参量过程的相干光束和高维路径纠缠产生》一文中研究指出量子通信和量子计算领域技术的飞速发展,对量子光源这一现代量子信息技术的核心资源提出了更高要求。本论文以此为出发点,研究如何通过二维光学超晶格中灵活的畴工程技术来有效地产生多种量子态。二维光学超晶格可以提供多个共线或非共线的倒格矢,可支持多个光学参量过程同时并且相干地发生,由此可以产生多个量子态的迭加,直接得到光子纠缠态,该方案具有易于集成、调控、可向高维扩展等特性。同时,多参量过程也可以产生多个相干光束,在非线性频率变换中有重要应用。本论文主要研究二维光学超晶格在产生多个激光光源和高维路径纠缠中的应用，取得的主要结果如下:1、提出了二维光学超晶格作为单片集成的太赫兹波光源的方案。在单片二维光学超晶格中通过两个级联非线性过程产生横向的太赫兹波输出。第一个过程中,参量下转换过程将泵浦光转化为近简并的信号光和闲置光,随后斜向倒格矢参与准相位匹配,信号光与闲置光发生差频过程,产生垂直输出的太赫兹波。我们设计在光学超晶格两端加双共振腔,提升信号光和闲置光的腔内能量密度,从而产生高效的太赫兹波输出。我们设计了二维超晶格的结构参数,并对太赫兹波的能量输出等特性进行了理论计算。2、研究了单片光学超晶格中路径纠缠态的产生与高维扩展性。二维光学超晶格由于能同时提供多个非共线倒格矢,因而能大大扩展所产生纠缠态的拓展性。本论文对二维光学超晶格中共存的多参量下转换过程进行了系统的研究,讨论了其中典型的几类多参量下转换过程的单光子特性与双光子特性,包括单光子空间模式的分布与调谐、泵浦聚焦对空间模式的影响、参量光子的产生效率以及非共线参量下转换导致的空间关联不对称特性。此外还提出路径纠缠态向高维扩展的可行方案。这些研究指出了二维光学超晶格作为集成光量子芯片的潜力。3、研究了光学超晶格波导芯片上的路径纠缠产生和调控。路径纠缠态可以通过波导体系中的非线性量子行走产生,本论义分析了叁根平行波导系统的本征模式,进而研究了叁波导系统中纠缠态的产生,并通过改变泵浦光输入、相位失配与耦合系数对纠缠态进行调控,并延伸到四至五根波导阵列的情况,将双光子路径纠缠扩展到更高维度。这种方法产生的纠缠态不随相互作用长度变化,具有稳定、集成、高效的特性。4、提出在波导芯片中实现可预知单光子源的芯片的理论方案。明亮、高信噪比的可预知单光子源在量子通信中有重要应用。本方案通过将泵浦光在波导中多路拆分,然后分别下转换再合束的方法,得到可预知的单光子源。波导芯片可以方便地对泵浦光进行分束操作,因此大大增强了单光子源方案的可扩展性。论文设计了芯片结构和路由器方案,并进行了倍频测试。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01）
刘景良[3]（2019）在《全固态高光束质量中红外ZnGeP_2光参量振荡器研究》一文中研究指出3-5μm中红外相干光源为中波红外大气透射窗口,覆盖许多分子原子吸收谱,被称为分子“指纹谱”,在光谱探测、环境监测、医疗诊疗以及光电对抗等军民领域具有广泛的应用前景。采用2μm Tm-Ho激光级联泵浦ZnGeP_2光参量振荡器是目前实现高性能3-5μm激光输出的主要手段之一,该方面的研究对于中红外激光器的发展有着重要的指导意义。本论文从泵浦源Tm:YLF、Ho:YAG激光的优化设计和ZnGeP_2光参量振荡器的理论分析与设计出发,对高光束质量中红外ZnGeP_2光参量振荡器进行研究,具体开展的研究工作和取得的主要研究成果如下:理论方面:对光参量振荡的叁波耦合过程的整体运行机理进行建模与求解,分析得出其叁波输出特性以及转换效率,并进一步采用环形腔DRRO结构实现对平平腔DRO逆转换效应的抑制。基于ZnGeP_2 OPO激光系统实际运行环境建立了高重频窄脉宽泵浦非线性晶体瞬态温度场分布模型,并进一步对ZnGeP_2晶体光热色散特性进行研究分析,为实现ZnGeP_2光参量振荡器激光输出提供了理论依据。设计方面:分别对ZnGeP_2前级泵浦源和高光束质量ZnGeP_2光参量振荡器系统进行优化设计与分析。基于对Tm:YLF激光系统的热效应建立与分析,提出对晶体散热结构以及消像差泵浦耦合系统的优化设计,缓解晶体存在的热效应问题。基于双重引导效应建立并分析Ho:YAG激光非线性波动方程,通过对有效吸收系数的改变,实现2μm Ho:YAG激光激光输出模式的优化。基于对ZnGeP_2 OPO光束质量的改善提出非平面环形腔结构的优化设计,通过对其像旋转角的计算,设计了一种具有90°像旋转角的特殊四镜非平面环形腔结构,并通过对腔内光场模式分布的仿真分析,验证了此种腔型设计可以改善OPO激光输出光束质量。实验方面:对ZnGeP_2 OPO的前级泵浦源Tm:YLF、Ho:YAG激光进行实验研究,获得输出功率超过26W的Tm:YLF激光输出,中心波长1908.56nm、线宽0.15nm。以此双端泵浦Ho:YAG激光,获得平均功率22.8W输出,脉冲宽度为21.02ns,输出中心波长2090.73nm,光束质量为M_x~2=.153,M_y~2=1.55,实现了高功率高光束质量2μm Ho:YAG激光输出。基于以上激光系统为泵浦源对ZnGeP_2 OPO进行实验研究,对比平平腔下不同泵浦结构及不同腔长对光束质量的影响,实现从双程泵浦短腔结构(M~2≈8)到单程泵浦长腔结构(M~2≈.35)的优化。在单程泵浦的基础上对平面环形腔进行实验研究,测得输出光束质量为M~2≈.28,证明该结构对光束质量具有一定的改善作用。为了进一步改善光束质量,对90°像旋转非平面环形腔进行实验研究,实现光束质量为M~2≈.18的参量光输出,证明此种腔型结构对ZnGeP_2 OPO光束质量具有较好的改善效果。由此在泵浦功率为21.5W时,获得5.97W的中红外激光输出,光束质量为M_x~2=.181,M_y~2=.161,最终实现了高光束质量中红外ZnGeP2光参量振荡器激光输出。(本文来源于《长春理工大学》期刊2019-03-01）
叶荣,钟哲强,吴显云[4]（2019）在《基于光束偏转的扫描式宽带光参量啁啾脉冲放大》一文中研究指出光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)是超短激光脉冲领域的重要技术之一,增大增益带宽对提高OPCPA的转换效率、实现宽带光参量放大具有重要的意义.本文将光束偏转和非共线OPCPA有机结合,提出了基于光束偏转的扫描式宽带OPCPA模型.分析了通过光束偏转来时刻改变非共线角,以保证各频率成分的相位匹配,从而增大增益带宽的基本原理.采用提出的扫描式宽带OPCPA,针对800 nm中心波长、带宽约为100 nm信号光的光参量放大进行了数值计算.结果表明:经过扫描式OPCPA后,信号光的带宽与放大之前几乎相同,光谱没有窄化;扫描式OPCPA比固定非共线角方式的放大极大地增加了增益带宽和转换效率,实现了宽带的光参量放大;要满足信号光各频率成分的相位匹配,达到最大的增益带宽和转换效率,需要尽量减小加载到钽铌酸钾(KTa_(1-x) Nb_xO_3, KTN)电光晶体上的电压抖动和电压延时.(本文来源于《物理学报》期刊2019年02期）
杨孝敬,焦清局,王乙婷[5]（2018）在《光束参量积对半导体激光器光束质量的评估》一文中研究指出为了解决传统方法中用光束参量积来评估激光光束质量的不足,基于半导体激光器的光束特性,采用了光束参量积Mq2因子来评估半导体激光器光束质量,进行了理论分析和实验验证,取得了快轴准直焦距(FAC)分别为1100μm和600μm的各6个组合光束以及FAC为600μm的10个组合光束的有效焦距长度数据。结果表明,L_(//)和θ_⊥的变化越明显,光束质量参量积M_q~2因子的变化越明显;测量值和计算值之间的误差小于5%。这一结果对高能激光的光束质量评估是有帮助的。(本文来源于《激光技术》期刊2018年06期）
吴彤,季小玲,李晓庆,王欢,邓宇[6]（2018）在《海洋湍流中光波特征参量和短期光束扩展的研究》一文中研究指出Nikishov等建立的海洋湍流功率谱模型中,假设了海水有着稳定的分层.但是,实际海水通常不是稳定分层的,温度与盐度的涡流扩散率是不相等的. 2017年, Elamassie等建立了考虑这些因素的更合理的海洋湍流功率谱模型.湍流介质中光波空间相干长度等基本特征参量在表征湍流强度和光传输相位校正技术等方面起着重要作用.本文基于Elamassie海洋湍流功率谱模型,重新推导出了海洋湍流中光波结构函数、光波空间相干长度和Fried参数的解析公式,并校验了所得公式的正确性.研究发现:当温度变化引起的光学湍流占主导地位时, Nikishov海洋湍流功率谱模型把湍流强度低估了;当盐度变化引起的光学湍流占主导地位时,Nikishov海洋湍流功率谱模型把湍流强度高估了.基于Elamassie海洋湍流功率谱模型,本文推导出了高斯光束短期光束扩展的半解析公式,并验证了其正确性.研究还表明:海水稳定分层与否,短期光束扩展差异很大.本文研究结果对水下湍流环境中的光通信、成像和传感等应用具有重要意义.(本文来源于《物理学报》期刊2018年22期）
蔡小天,李霄,赵国民[7]（2017）在《光参量振荡器中的晶体温度引起的光束质量劣化》一文中研究指出利用COMSOL软件建模对光参量振荡器(OPO)进行热分析,发现在大功率抽运下,晶体的中心轴线附近由于吸收参量光,出现较为明显的温度上升。MgO∶PPLN晶体的折射率对温度非常敏感,较小的温升会使参量光产生不可忽略的波前畸变,进而导致光束质量下降。晶体的温升是由参量光的吸收引起的,这样的温升不可避免,大功率OPO/OPA(光参量放大器)的光束质量劣化是必然的。(本文来源于《光学学报》期刊2017年12期）
冯利文[8]（2017）在《光学参量转换过程的光束相干合成研究》一文中研究指出光学参量振荡器(OPO)是非线性光学领域发展以来应用最为广泛的技术手段之一,其实质是光的二阶非线性效应。近些年,因OPO宽范围的波长调谐,简单的结构,较高的功率输出等优点已经被广泛应用于气体监测、遥感、医疗环保、自由空间光通信等领域,吸引了众多研究者的目光。但是由于非线性晶体以及所镀膜系损伤阚值的限制,现阶段单个运转的OPO的输出功率被限制在百瓦左右的水平。提高OPO的功率水平,是现阶段应用需求下光参量振荡过程发展的一个重要的研究方向。因此,针对OPO功率提升遇到的瓶颈,本文从理论上给出了一个可行的解决方案。相干合成技术被认为是一种在具有优良的光束质量的基础上有效地提高激光功率的方法。相干合成技术通过强制阵列中的所有激光器以相同频率和相位以使得光束在远场被相干迭加。对于一个由N个激光器组成的相干合成阵列,在远场的相干合成的峰值强度是单个激光器峰值强度的N2倍,这对于激光器功率的提升是极为有利的。到目前为止,相干合成技术已经成功应用于光纤激光器、板条激光器以及半导体激光器来实现高功率输出。因此在本文中提出了一种实现光参量过程的相干光束合成的可能方法。众所周知,若想实现相干光束合成,必须要解决两个最基本的问题:相位锁定和单纵模输出。而在光参量过程中,更困难的便是要在叁波混频的过程中锁定单个光波的相位。因此本文首先在理论上分别研究了相位匹配和准相位匹配两种情况下光学参量放大器内的相位演化规律。其结果表明,无论在哪种相位匹配条件下,强的泵浦光可以使得较高强度的注入信号光的相位锁定在初始注入值,同时,泵浦光的相位对注入信号光的相位锁定并不产生影响。但对于较弱的注入信号光,信号光和内部起振的闲频光之间的相位将会呈现混乱状态。通过数值分析进一步证明了得到的结论。但是同时发现,对于一般的光学参量放大过程,其转换效率非常低,这非常不利于在实验中实现光束相干合成。基于这种理解,我们设计新的具有适当强度种子光注入的单谐振环形光学参量振荡器,其能够满足得到的实现相位锁定的基本条件。数值研究结果表明,该光学参量振荡配置能够同时实现相位锁定以及高功率高转换效率输出,在该光学参量振荡器中,0.9W/cm2的注入信号光即可满足信号光和闲频光之间相差较大的条件从而实现相位的锁定输出,这就激发了可能的设计来实现光学参量过程的光束相干合成。此外,除了实现相位锁定之外,本文还分析了引起光参量过程中参量光线宽展宽的主要因素。具体来讲,泵浦光的线宽,泵浦光带来的高增益以及发散角等因素都会引起参量光的线宽展宽。但是发展至今,科研人员已经发明并实现了一系列的手段如在腔内插入色散元件、种子光注入等方法来实现光学参量振荡过程的窄线宽输出。因此,在本文中,相对于在光参量过程实现相位锁定,单纵模输出更像是一个技术问题而不是物理问题。进一步地研究表明,设计的单谐振环形光学参量振荡器通过种子光注入的手段可以同时实现频率的锁定。鉴于上述得到的结论,设计了实现光束相干合成的基本结构,同时证明了该结构的可行性。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2017-05-01）
穆春元[9]（2017）在《轨道角动量光束的光—声参量放大》一文中研究指出轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)作为光子的一个自由度,因其特殊的力学效应和可构建一个完备的无限维Hilbert空间,在经典和量子等领域倍受人们关注,成为国际光学界研究热点之一。目前,基于OAM光束在微粒操纵、空间光通信、显微成像和量子信息等领域的应用已取得了显着成果,但是在产生和传输阶段能量不足是限制OAM光束发展的重要因素。因此,本文利用受激布里渊散射原理对OAM光束进行光-声参量放大(Light-Acoustic Parametric Amplification,LAPA),并进行理论分析和实验验证。首先,从OAM光束概念出发,分析了OAM光束的产生方法,并对螺旋相位板法产生的OAM进行推导。利用耦合波理论推导了OAM光-声参量放大模型。其次,基于LAPA理论模型,利用MATLAB软件模拟了泵浦光和信号光分别为不同Laguerre-Gaussian模式产生的声场,并对泵浦光、信号光、声波场叁者之间的OAM守恒关系进行了验证。利用有限元分析原理对信号光在放大前和放大后的相位和空间强度分布进行了分析。最后,搭建了共线和非共线LAPA实验系统,验证了放大前后泵浦光、信号光和声波场叁者之间的OAM守恒,并对放大后光场的强度分布、相位结构、和光-声耦合过程中的能量转换率进行了分析。在共线结构中,泵浦光能量Ep>4mJ时,拓扑荷为1的OAM信号光经放大后能量转换率可达到40%,证明LAPA可实现对OAM信号低噪声、高增益放大,输出光信号的相位和强度分布与泵浦光无关。针对微弱信号共线放大噪声的影响,采用非共线放大装置实现对OAM微弱信号低噪声放大,在非共线夹角小于10mrad时,入射角度几乎不影响放大后OAM信号光的质量,非共线夹角?为10mrad时放大率最高可达到109以上,非共线结构更有利于微弱OAM信号光的放大和提取。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2017-03-01）
周哲海,祝连庆[10]（2016）在《基于Stokes参量法测量矢量光束偏振态的方法》一文中研究指出矢量光束的偏振态检测是矢量光束研究的关键技术。论文研究了基于Stokes参量法测量矢量光束偏振态的方法,介绍了该方法的基本原理和实现过程。基于猫眼腔激光器和马赫-曾德干涉仪生成了4种不同偏振态分布的轴对称线偏振矢量光束,并用Stokes参量法计算了生成光束的四个Stokes参量,以及光束每个像素点上的椭圆取向角和椭圆率角,得到了生成光束的偏振纯度。实验结果证明了Stokes参量法可有效实现矢量光束的偏振态检测。(本文来源于《激光与红外》期刊2016年06期）
光束参量论文开题报告
（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：
量子通信和量子计算领域技术的飞速发展,对量子光源这一现代量子信息技术的核心资源提出了更高要求。本论文以此为出发点,研究如何通过二维光学超晶格中灵活的畴工程技术来有效地产生多种量子态。二维光学超晶格可以提供多个共线或非共线的倒格矢,可支持多个光学参量过程同时并且相干地发生,由此可以产生多个量子态的迭加,直接得到光子纠缠态,该方案具有易于集成、调控、可向高维扩展等特性。同时,多参量过程也可以产生多个相干光束,在非线性频率变换中有重要应用。本论文主要研究二维光学超晶格在产生多个激光光源和高维路径纠缠中的应用，取得的主要结果如下:1、提出了二维光学超晶格作为单片集成的太赫兹波光源的方案。在单片二维光学超晶格中通过两个级联非线性过程产生横向的太赫兹波输出。第一个过程中,参量下转换过程将泵浦光转化为近简并的信号光和闲置光,随后斜向倒格矢参与准相位匹配,信号光与闲置光发生差频过程,产生垂直输出的太赫兹波。我们设计在光学超晶格两端加双共振腔,提升信号光和闲置光的腔内能量密度,从而产生高效的太赫兹波输出。我们设计了二维超晶格的结构参数,并对太赫兹波的能量输出等特性进行了理论计算。2、研究了单片光学超晶格中路径纠缠态的产生与高维扩展性。二维光学超晶格由于能同时提供多个非共线倒格矢,因而能大大扩展所产生纠缠态的拓展性。本论文对二维光学超晶格中共存的多参量下转换过程进行了系统的研究,讨论了其中典型的几类多参量下转换过程的单光子特性与双光子特性,包括单光子空间模式的分布与调谐、泵浦聚焦对空间模式的影响、参量光子的产生效率以及非共线参量下转换导致的空间关联不对称特性。此外还提出路径纠缠态向高维扩展的可行方案。这些研究指出了二维光学超晶格作为集成光量子芯片的潜力。3、研究了光学超晶格波导芯片上的路径纠缠产生和调控。路径纠缠态可以通过波导体系中的非线性量子行走产生,本论义分析了叁根平行波导系统的本征模式,进而研究了叁波导系统中纠缠态的产生,并通过改变泵浦光输入、相位失配与耦合系数对纠缠态进行调控,并延伸到四至五根波导阵列的情况,将双光子路径纠缠扩展到更高维度。这种方法产生的纠缠态不随相互作用长度变化,具有稳定、集成、高效的特性。4、提出在波导芯片中实现可预知单光子源的芯片的理论方案。明亮、高信噪比的可预知单光子源在量子通信中有重要应用。本方案通过将泵浦光在波导中多路拆分,然后分别下转换再合束的方法,得到可预知的单光子源。波导芯片可以方便地对泵浦光进行分束操作,因此大大增强了单光子源方案的可扩展性。论文设计了芯片结构和路由器方案,并进行了倍频测试。
（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。
光束参量论文参考文献
[1].刘景良,陈薪羽,王睿明,吴春婷,金光勇.基于中红外光参量振荡器光束质量优化的90°像旋转四镜非平面环形谐振腔型设计与分析[J].物理学报.2019
[2].罗湘雯.基于二维光学超晶格中多参量过程的相干光束和高维路径纠缠产生[D].南京大学.2019
[3].刘景良.全固态高光束质量中红外ZnGeP_2光参量振荡器研究[D].长春理工大学.2019
[4].叶荣,钟哲强,吴显云.基于光束偏转的扫描式宽带光参量啁啾脉冲放大[J].物理学报.2019
[5].杨孝敬,焦清局,王乙婷.光束参量积对半导体激光器光束质量的评估[J].激光技术.2018
[6].吴彤,季小玲,李晓庆,王欢,邓宇.海洋湍流中光波特征参量和短期光束扩展的研究[J].物理学报.2018
[7].蔡小天,李霄,赵国民.光参量振荡器中的晶体温度引起的光束质量劣化[J].光学学报.2017
[8].冯利文.光学参量转换过程的光束相干合成研究[D].中国工程物理研究院.2017
[9].穆春元.轨道角动量光束的光—声参量放大[D].哈尔滨理工大学.2017
[10].周哲海,祝连庆.基于Stokes参量法测量矢量光束偏振态的方法[J].激光与红外.2016