导读:本文包含了线宽压窄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,半导体,反馈,相位,光栅,多普勒,光学。
线宽压窄论文文献综述
车少娜,韩宇宏,卢越,周海涛[1]（2017）在《基于原子-腔耦合系统下线宽压窄内腔四波混频信号的产生》一文中研究指出本文实验研究了基于原子-腔耦合系统下的内腔四波混频效应。当一束驻波耦合场作用于该复合系统时,实验发现在原子共振频率中心,产生的反射波混频信号无法在腔内形成共振,而当耦合光频率偏离原子共振频率中心时,反射信号能在腔内共振,从而产生线宽压窄的共振输出;进一步实验研究了不同耦合光频率失谐下,腔模失谐对内腔四波混频效率的影响。理论上,基于内腔介质在驻波耦合场驱动下的吸收特性及耦合光泵浦引起的强吸收效应对实验现象进行了定性的分析。(本文来源于《量子光学学报》期刊2017年04期）
申成,王红岩[2]（2016）在《基于面光栅的大功率半导体堆栈激光线宽压窄方法》一文中研究指出半导体堆栈是半导体激光器实现高功率输出的常用技术。通常而言,高功率半导体激光器堆栈的典型光谱宽度大约是3~6 nm,对于具有较小吸收带宽的泵浦应用来说是一个很大的障碍。美国新罕布什尔大学的Hersman团队提出了一种基于面光栅的单外腔大功率半导体激光线宽压窄方案,有望实现20 kW的功率输出。该方案采用透射式相位板消除了半导体巴条的笑脸效应,解决了窄线宽半导体激光器的中心波长飘移问题,实现了各根巴条出射光束的紧凑拼接。Hersman团队设计的光路系统应用了两大关键元件:阶梯式反射镜和功率分配器。阶梯式反射镜起到了等化光程、消除光束间空白区域、提高系统光谱分辨率的作用;功率分配器既能合理分配反馈光功率与输出光功率的比例,又能起到拼接光束的作用。我们在分析关键元件的制造误差对激光器线宽压窄结果影响的基础上,提出了补偿误差的可行性方案。基于面光栅的外腔半导体线宽压窄技术,即使热负载改变,依然能实现较高的功率效率和优良的波长控制,因此被人们广泛采用。本报告介绍了半导体激光线宽压窄技术的发展和研究现状,并对未来发展做出了展望。(本文来源于《第十四届全国物理力学学术会议缩编文集》期刊2016-09-27）
唐健峰[3]（2015）在《线型腔光纤激光器线宽压窄技术研究》一文中研究指出线型腔光纤激光器以其体积小、模式稳定、易于复用等优点在光纤通信、光纤传感器等领域受到广泛关注。与环形腔结构相比,线型腔激光器光谱宽度大,不容易达到k Hz以下,在非等臂干涉系统中将引入较大相位噪声。本文针对这一背景,对压窄线型腔激光器线宽、降低相位噪声的方法进行研究。从理论上分析了激光器线宽与谐振腔结构参数的关系,揭示了线型腔激光器线宽与光栅特性、谐振腔光子寿命、腔内损耗等多个因素内在联系。针对线型腔光纤激光器用切趾光栅、虚拟折迭腔和自注入式复合腔技术展开理论和实验研究。论文的主要研究成果如下:1.对线型腔光纤激光器用切趾光栅进行了理论和实验研究。实验搭建了辛格型变迹切趾光栅制作系统,成功实现了切趾光纤的刻写,实验获得了反射率99.999%的超高反射率光栅。2.针对线型腔光纤激光器对两端光栅波长一致性的要求,提出了额外曝光方法,实现了光纤光栅波长的精确控制,刻写波长与理想波长误差控制在0.05nm以内。3.对虚拟折迭腔光纤激光器技术进行了研究。理论分析了虚拟折迭腔弱化空间烧孔、延长光子寿命、压缩线宽的机理;实验制作了虚拟折迭腔光纤激光器,解决了快慢轴相对的保偏光栅对和光纤四分之一波片两个关键器件的实验室制作难题,制作了虚拟折迭腔光纤激光器,从实验上验证了该结构对于抑制偏振烧孔、提高谐振腔光子寿命的效果。4.对自注入式复合腔技术进行了研究。通过合理选择外腔长度和结构,使用1m臂差干涉仪测试相位噪声降低10dB/Hz~(1/2),线宽实现压窄。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2015-11-01）
罗治福[4]（2014）在《半导体激光器线宽压窄研究》一文中研究指出半导体激光器由于寿命长、体积小、可靠性高、成本低、频率可调谐等优点,而被广泛应用于测量和通信等领域。普通半导体激光器频率和相位噪声很高,线宽很宽,因而限制了其在一些领域的应用,窄线宽稳频半导体激光器在基础研究及高科技产品研发中都有着非常重要的应用,如光原子钟、高分辨率激光光谱、基本物理常数测量和基础物理研究等。本论文首先阐述了窄线宽半导体激光器的应用背景及研究现状,总结了半导体激光器压窄线宽和稳频的方法,提出了一套用折迭腔光反馈压窄半导体激光器线宽的实验方案。论文的工作主要分为理论和实验研究两个部分:在理论分析部分中,首先介绍了光学谐振腔基础和模式匹配原理。其次,基于速率方程论述了谐振腔光反馈压窄线宽和稳频的原理,理论分析的结果表明,在弱反馈时,谐振腔光反馈能够有效地压窄半导体激光器的线宽,压窄效果与反馈量和谐振腔精细度等因素相关。最后,就反馈光相位对线宽压窄的影响进行理论分析,结果表明,反馈光与激光腔内前表面反射的激光同相时,取得最好的线宽压窄效果。在实验研究部分中,基于折迭腔光反馈压窄半导体激光器线宽的原理,本文设计研制了一套波长640nm的窄线宽半导体激光器,具体内容包括:(1)设计了控制半导体激光器电流和温度的驱动电路,并对电路性能进行测试。测试结果表明在短时间内(20分钟),该电路控制640nm半导体激光器波长的稳定度优于2.5×10-4nm,控制精度满足线宽压窄和稳频的实验研究。(2)设计了两个精细度分别为4200和28200的折迭型光学谐振腔。实验中,当激光频率与谐振腔的谐振频率共振时,谐振腔中窄线宽的激光反馈回激光器中,这部分反馈光在模式竞争中优先起振,从而抑制其它模式的振荡,窄化半导体激光器的线宽。(3)通过设计的相位控制电路主动控制反馈光的相位,使反馈光与激光腔前表面反射的光场同相。最终,我们的实验系统取得了稳定的0.39MHz单纵模窄线宽半导体激光输出。实验结果表明,相比自由运转时多模振荡THz谱宽(90%功率),中心波长漂移在GHz量级的半导体激光器,本论文设计的实验系统将其线宽压窄了6个数量级,激光幅度噪声在低频范围内有30d B的抑制,这将为该类激光器的扩展应用奠定基础。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2014-11-01）
王文志,谭中奇,黄云,黄水花,袁杰[5]（2014）在《基于V型腔光反馈法的半导体激光器线宽压窄和频率锁定初步研究》一文中研究指出线宽压窄和频率锁定是提高激光器(特别是半导体激光器)性能的重要手段。在理论分析光反馈时的半导体激光器线宽压窄和频率锁定机理的基础上,建立了一套基于高品质V型光学谐振腔的半导体激光器线宽压窄实验系统,并利用该系统开展了初步实验研究。通过对比无有光反馈情况下的V型腔的透射光扫描线形,初步验证了V型腔用于半导体激光器线宽压窄和频率锁定的可行性,为后续研究奠定了基础。(本文来源于《光学与光电技术》期刊2014年01期）
吴丽娜[6]（2013）在《基于电反馈的半导体激光器线宽压窄技术研究》一文中研究指出随着相干光通信、干涉传感等相关领域的不断发展，为其提供光源的激光器以其众多的优势在激光器领域中迅猛发展起来。经过几十年的发展，激光器已经发展成为通信领域的重要光源。由于各领域对激光器的单色性和准直性提出了更高的要求，促使激光器向更窄线宽的方向发展，从而在不同领域获得了更广阔的的应用前景。半导体激光器具有体积小，质量轻，可靠性高，寿命长，光电转换效率高以及可直接调制的特点，因此在光通信、相干传感等领域发挥着重要的作用，故受到学者的广泛关注与研究。与此同时，随着近几年来压窄线宽技术的不断发展，半导体激光器线宽越来越窄，但仍不能与光纤激光器的线宽媲美，因此再一次掀起了压窄半导体激光器线宽研究的热潮。本文主要研究了几种已有的压窄激光器线宽的方法，在总结前人研究成果的基础上，提出了两种压窄半导体激光器线宽方法：基于单边带调制的前馈技术和基于电反馈的改进型相位调制外差（PDH）技术，进行了严格的理论推导，并采用仿真软件搭建系统结构证实了两种方法的可行性。主要内容包括：1.对几种压缩激光器线宽的方法做了深入的研究，总结了各种方法的优缺点；针对不同量级的线宽给出了相应的测量方法，重点分析了窄线宽的测量原理。2.介绍了半导体激光器的基本结构特点，以及光学特性和电学特性；给出了半导体激光器线宽产生的原理，并重点研究了广泛使用的电反馈方法压窄线宽的理论基础。3.分析了铌酸锂晶体的电光效应，以及基于铌酸锂特性制成的强度调制器和相位调制器的工作原理，并给出了铌酸锂强度调制器各种调制方式的仿真结果。提出了一种基于单边带调制的前馈技术压窄线宽的方法，基本原理是：将前馈支路提取出的初始相位噪声作为调制信号，作用于激光器后的单边带调制器（由相位调制实现的强度调制），通过消除激光器的相位噪声达到压窄线宽的目的。通过实验得到实验室已有的DFB（分布反馈）半导体激光器的输出频谱，根据输出频谱的特性，采用光学软件Optisystem和数学软件Matlab搭建仿真环境，将激光器的线宽从0.5nm压窄到0.016nm。4.提出了一种基于电反馈的改进型相位外差调制（PDH）技术压窄半导体激光器线宽的方法。将频移MZ干涉仪与电负反馈技术相结合，将激光器的初始噪声信号反馈到激光器的注入电流，达到稳频、减小相位噪声的目的，从而压窄激光器的线宽。该方法与传统的PDH技术相比，无需高精细度的反馈腔，且窄带滤波装置成本低、容易实现。通过软件搭建仿真环境，将线宽为0.5nm的半导体激光器线宽压窄到0.02nm。(本文来源于《天津理工大学》期刊2013-12-01）
王文志[7]（2013）在《小功率半导体激光器驱动电路研制及线宽压窄初步研究》一文中研究指出半导体激光器由于具有可调谐范围大、输出功率合适、体积小、寿命长、易集成以及可以直接电流泵浦等优点,发展迅速、应用广泛。但是,半导体激光器典型线宽为GHz量级且中心频率易受温度和电流影响,无法满足对激光相干性、频率稳定性要求较高的科研领域要求。因此,如何压窄半导体激光器线宽,并维持其稳定工作仍旧是当今研究的热点。窄线宽、频率稳定的半导体激光器,可以通过改变半导体激光器内部结构、设计高精度驱动电路以及利用外腔线宽压窄等手段来实现。本文从理论分析出发,设计并制作了精密驱动电路(包括恒流和温控两大模块),利用超低膨胀系数微晶玻璃V型法珀腔对半导体激光器线宽压窄进行初步实验研究,主要内容如下:(1)综述了半导体激光器及窄线宽激光器的应用价值和发展潜力,并针对半导体激光器的线宽压窄,介绍了多种较为成熟的技术及最新研究成果。(2)依据半导体激光器工作特性,研制了激光二极管外部驱动电路。该驱动电路采用恒流控制芯片ATLS100MA103和温度控制芯片TECA1-5V-5V-D分别实现对激光器工作电流和工作温度的精确控制,同时利用以单片机C8051F007为核心的主控制电路对激光管的温度和电流等参数进行设定和监测,测试结果表明该电路驱动下波长635nm的半导体激光器中心频率稳定度可达10-4nm量级(测量时间约10min)。(3)分析了光反馈对半导体激光器的影响,并利用法珀腔光反馈法对半导体激光器的频率锁定和线宽压窄原理进行详细探讨和模拟仿真。利用精细度约为4727的超低膨胀系数微晶玻璃V型法珀腔对波长635nm线宽为GHz量级的半导体激光器开展了线宽压窄初步实验研究,扫描干涉仪对压窄后的线宽进行了测量,得到MHz量级结果。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2013-11-01）
胡守岩[8]（2013）在《准分子激光器线宽压窄模块与环形腔研究》一文中研究指出193nm波长的ArF准分子激光现在仍然是采用浸没与双图形技术光刻机的主要光源。为了达到光刻对激光光源窄线宽、高能量的要求，必须对准分子激光原始谱线进行压缩，并对谱线压窄后的激光进行进一步放大。其中由棱镜光栅组成的线宽压缩模块技术与环形腔技术分别是常用的线宽压缩与功率放大方法。本论文首先对叁棱镜-光栅系统进行了理论分析，利用棱镜与光栅的角色散公式导出了该系统的理论线宽公式。在光学设计软件ZEMAX序列与非序列混合模式下建立了叁棱镜-光栅系统模型，对该模型进行了热稳定性、棱镜转动灵敏度、棱镜透过率分析，并与具有相同扩束率的双棱镜-光栅结构进行对比分析，仿真发现叁棱镜-光栅系统为更优化的选择。本论文还对TEA脉冲CO2激光器环形腔进行了理论与实验研究，研究了腔内模式、耦合镜反射率、耦合镜面型对环形腔输光激光能量的影响，实验发现耦合镜反射率的变化是影响激光输出能量的主要因素。这项工作对准分子激光器环形腔的设计有借鉴作用。最后，本论文对准分子激光器环形腔进行了实验研究。采用四镜环形腔进行实验，实验结果表明环形腔本身并不能实现自由振荡的双向输出，在腔轴方向耦合镜外侧加反射镜后环形腔可以形成激光振荡，输出波形为多峰振荡，峰与峰之间的间隔与光在腔内传播一程的时间相等，这与环形腔的长腔长有关。这部分实验为后续准分子激光注入锁定实验提供了实验依据。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-01-01）
苏展,何世均,沈乃瀓,于闯[9]（2007）在《846nm半导体激光器线宽压窄的研究》一文中研究指出研制了用于倍频蓝光的单模、可调谐的窄线宽光栅外腔反馈半导体激光器,它是由激光器底座、激光管组件、准直透镜组件和光栅组成.经过精密控制电流和温度,利用光栅反馈可获得激光单纵模输出,外腔的结构还使输出光的谱线宽度得以压窄.对研制的半导体激光器的特性测试表明,其输出功率稳定,阈值变小,模式单一稳定,波长可调谐,谱线宽度小于1 MHz.(本文来源于《北京交通大学学报》期刊2007年06期）
王波,姚景芹,武海斌,沈云,谢常德[10]（2004）在《半导体激光器的线宽压窄及频率连续调谐》一文中研究指出我们利用共焦F-P腔光学弱反馈技术,实现了单模GaAlAs半导体激光器线宽压窄、频率锁定及连续调谐。其线宽从自由运转时的10MHz被压窄到45kHz,并可将频率锁定于共焦F-P腔。实验证明,在弱反馈情况下,激光器的频率连续调谐范围与共焦F-P腔的光强反馈量近似成正比,实现了在铷原子D2线附近1.2GHz的频率连续调谐。(本文来源于《量子光学学报》期刊2004年02期）
线宽压窄论文开题报告
（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：
半导体堆栈是半导体激光器实现高功率输出的常用技术。通常而言,高功率半导体激光器堆栈的典型光谱宽度大约是3~6 nm,对于具有较小吸收带宽的泵浦应用来说是一个很大的障碍。美国新罕布什尔大学的Hersman团队提出了一种基于面光栅的单外腔大功率半导体激光线宽压窄方案,有望实现20 kW的功率输出。该方案采用透射式相位板消除了半导体巴条的笑脸效应,解决了窄线宽半导体激光器的中心波长飘移问题,实现了各根巴条出射光束的紧凑拼接。Hersman团队设计的光路系统应用了两大关键元件:阶梯式反射镜和功率分配器。阶梯式反射镜起到了等化光程、消除光束间空白区域、提高系统光谱分辨率的作用;功率分配器既能合理分配反馈光功率与输出光功率的比例,又能起到拼接光束的作用。我们在分析关键元件的制造误差对激光器线宽压窄结果影响的基础上,提出了补偿误差的可行性方案。基于面光栅的外腔半导体线宽压窄技术,即使热负载改变,依然能实现较高的功率效率和优良的波长控制,因此被人们广泛采用。本报告介绍了半导体激光线宽压窄技术的发展和研究现状,并对未来发展做出了展望。
（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。
线宽压窄论文参考文献
[1].车少娜,韩宇宏,卢越,周海涛.基于原子-腔耦合系统下线宽压窄内腔四波混频信号的产生[J].量子光学学报.2017
[2].申成,王红岩.基于面光栅的大功率半导体堆栈激光线宽压窄方法[C].第十四届全国物理力学学术会议缩编文集.2016
[3].唐健峰.线型腔光纤激光器线宽压窄技术研究[D].国防科学技术大学.2015
[4].罗治福.半导体激光器线宽压窄研究[D].国防科学技术大学.2014
[5].王文志,谭中奇,黄云,黄水花,袁杰.基于V型腔光反馈法的半导体激光器线宽压窄和频率锁定初步研究[J].光学与光电技术.2014
[6].吴丽娜.基于电反馈的半导体激光器线宽压窄技术研究[D].天津理工大学.2013
[7].王文志.小功率半导体激光器驱动电路研制及线宽压窄初步研究[D].国防科学技术大学.2013
[8].胡守岩.准分子激光器线宽压窄模块与环形腔研究[D].华中科技大学.2013
[9].苏展,何世均,沈乃瀓,于闯.846nm半导体激光器线宽压窄的研究[J].北京交通大学学报.2007
[10].王波,姚景芹,武海斌,沈云,谢常德.半导体激光器的线宽压窄及频率连续调谐[J].量子光学学报.2004
论文知识图
