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频率分辨光学快门的理论研究和LD泵浦Cr:LiSAF蓝光激光器的研究

二十世纪八十年代,超短脉冲激光技术开始了迅猛的发展,不仅将人类认识自然界的时间分辨能力提高到了飞秒量级,而且又开拓了激光技术新型的研究和应用领域。超短脉冲激光技术的发展不仅取决于激光技术本身的积累性发展,同时还得益于测量技术的改进和新方法的产生。这是因为脉冲特征参数的准确测量是脉冲产生理论研究的要求,而且在众多应用研究中,需要不同特性的脉冲,或者直接利用脉冲的特征参数的测量获得所需要的结果。随着脉冲宽度接近单周期,甚至向阿秒接近,脉冲的准确测量成为解决问题的关键因素之一。最为广泛应用的是二次谐波自相关法,它能够提供脉冲宽度的粗略估计和很少的相位信息。对于更多接近光学周期的复杂脉冲,这种方法已经不能满足实际要求。实验人员所期望的是能够实时测量脉冲的全部特征参数的技术。频率分辨光学快门技术利用各种瞬时响应的非线性光学效应,测量脉冲的时频联合分布图,结合图像处理技术中成熟的相位恢复算法,能够对各种波长范围、能量和宽度的脉冲实现强度和相  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院西安光学精密机械研究所
中国科学院西安光学精密机械研究所

二极管侧面泵浦倍频固体激光技术研究

激光二极管泵浦固体激光器(Semiconductor Diode-Pumped Solid-StateLaser)是用激光二极管(Laser Diode)代替闪光灯泵浦固体激光增益介质的激光器。与传统的灯泵浦固体激光器相比,它具有效率高、寿命长、结构紧凑、稳定可靠等特点,是新一代固体激光技术发展的主流。本论文以“二极管侧面泵浦倍频固体激光技术”为中心,对二极管侧面泵浦条件下,激光工作物质内增益分布特性、温度分布特性、热透镜效应、热致双折射效应的原理及特点进行了理论研究和计算机模拟;对它们对激光振荡模式和倍频效率的影响进行了分析和讨论;对采用外腔倍频方式工作的“二极管泵浦高重频倍频Nd:YAG激光器”和采用内腔倍频方式工作的“二极管泵浦的大功率倍频Nd:YAG激光器” 进行了系统的实验研究。论文主要内容包括以下几部分:1 导论简述了二极管泵浦固体激光技术的发展及特点;介绍激光二极管泵浦几何结构的类型及特性;综述了国内外二极管泵浦倍...  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
山东大学

LD泵浦全固态调Q激光特性理论与实验研究

激光二极管(LD)泵浦的固体激光器具有全固化、体积小、泵浦效率高等特点,在激光通讯、遥感探测、工业加工、军事、医疗等领域有着广泛的应用前景,受到人们极大的关注。本论文采用光纤耦合输出的激光二极管作泵浦源,用Nd:YVO_4、Nd:GdVO_4晶体作激光工作物质,分别研究了饱和吸收体Cr~(4+):YAG和GaAs被动调Q激光的脉冲输出特性以及脉宽控制特性,研究了声光—Cr~(4+):YAG和声光—GaAs主被动调Q及Cr~(4+):YAG—GaAs双被动调Q激光的脉冲输出特性,研究了周期极化KTP(PPKTP)晶体的倍频激光特性,同时,运用速率方程对以上调Q激光的运转特性进行了理论分析。论文的主要研究工作包括:Ⅰ 实现了LD泵浦Nd:YVO_4晶体、Cr~(4+):YAG被动调Q1.06μm激光运转,测量了不同Cr~(4+):YAG小信号透过率、不同输出镜反射率及泵浦功率下的单脉冲能量、峰值功率、脉冲宽度和重复率;同时,考虑腔内...  (本文共151页) 本文目录 | 阅读全文>>

《航天返回与遥感》2017年02期
航天返回与遥感

高效率基模模式匹配侧面泵浦结构设计与试验研究

0引言自从1992年美国NASA火星观测激光高度计MOLA(Mars Observer Laser Altimeter)首次应用了半导体泵浦全固态激光器以来,多个国家相继开展了星载固体激光器的空间应用研究[1-3]。我国从2007年开始在相继发射的“嫦娥一号”、“嫦娥二号”、“资源三号”等卫星上也采用了全固态激光器的星载激光高度计[4-6]。这些空间任务中应用最为广泛的是侧面泵浦、传导冷却的脉冲固体激光器。其中,棒状增益介质的侧面泵浦传导冷却固体激光器能够以较为紧凑的结构实现较高的脉冲能量,从而满足卫星平台对于相应指标的严格要求。然而,在星载平台应用中,一方面,由于激光器不能采用液体制冷,棒状激光晶体的侧面就不能大面积均匀覆盖泵浦——需要留出足够的传导散热面积;而另一方面,远距离测距等应用通常又需要较高的光束质量(quality,全文同),平台的功耗限制通常要求其具有较高的能量转换效率。这对侧面泵浦的棒状固体激光器的设计提出了较...  (本文共9页) 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

基于周期性极化铌酸锂波导的光学频率梳研究

近年来,随着飞快发展的光通信技术,因在密集波分复用、光正交频分复用、光任意波形产生、短脉冲的产生等等领域中有着非常重要的应用,光学频率梳吸引了很多学者的关注。目前,人们已经提出很多产生光学频率梳的方法,由锁模激光器构成的光学频率梳,由相位、强度和偏振调制器构成的光学频率梳,由微谐振腔等非线性介质构成的光学频率梳以及由周期性极化铌酸锂(PPLN)波导构成的光学频率梳。本文结合受激布里渊散射和PPLN光波导的二阶非线性效应来实现光学频率梳,具体内容如下:首先简要介绍了基于锁模激光器、基于调制器、基于微谐振腔和基于PPLN波导的光学频率梳的相关理论基础。其次对PPLN波导中的二阶非线性效应进行相关理论的研究,并通过实验研究了泵浦光和信号光功率以及它们单次通过、两次通过PPLN波导给级联倍频差频的转换效率带来的影响。由于需要利用多波长布里渊掺铒光纤激光器(MBEFL)来作为种子光,我们在介绍完MBEFL的相关理论之后提出了基于连续光充当...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

基于端面泵浦固体激光器的环形泵浦光的研究

空心光束具有许多独特的物理性质以及广泛的应用,因此,如何形成空心光束成为了研究的热点。本论文基于泵浦控制的思想,由环形泵浦光端面泵浦固体激光器输出高阶拉盖尔高斯光束,即空心光束,提出了一种形成环形泵浦光的方法和装置。论文介绍了端面泵浦固体激光器的基本工作原理,包括泵浦源激光二极管、激光增益介质以及激光谐振腔的原理;提出了采用轴棱锥组合光路形成环形光束的方案;分析了环形泵浦光的形成过程,包括不同轴棱锥组合的光路原理以及环形泵浦光与激光模式的耦合匹配;并给出了理论模拟分析和具体实验的结果。激光二极管经光纤耦合后输出的实心泵浦光经过准直系统后,入射到由轴棱锥与聚焦透镜组成的整形系统,形成环形尺寸可变的局域空心光束。利用几何光学的方法,对形成环形泵浦光的整形系统进行了理论分析及基于ZEMAX软件的数值模拟,最后实验验证了此方法的可行性。实验结果表明,在采用未镀膜的轴棱锥的情况下,该系统形成环形泵浦光的效率达到64.5%,满足激光器对泵浦...  (本文共54页) 本文目录 | 阅读全文>>