主被动锁模Nd:YAG激光器抽运KTPOPO的初步研究

摘要

利用光学参量振荡器(OPO)可以获得可调谐、高相干的辐射光源，在激光差分吸收雷达、激光测距等领域已显示出越来越广泛的应用前景。经过几十年的发展，OPO技术已成为可调谐激光的主流。但迄今为止，关于OPO技术的研究主要集中在利用ns级的调Q脉冲泵浦，而对于百ps级的锁模脉冲泵浦短腔OPO的研究还没有引起人们的足够重视。本文主要对主被动锁模Nd：YAG激光器抽运非临界相位匹配方式下KTPOPO进行了初步研究。文章讨论了三波互作用下的相位匹配技术；计算了KTP晶体在X-Z调谐面上的Ⅱ类相位匹配方式下的调谐曲线，同时对主被动锁模激光器及KTPOPO进行了实验研究。结果表明，ps级主被动锁模Nd：YAG激光器抽运非临界相位匹配方式下KTPOPO频率转换效率达到14﹪左右，输出的脉冲特性类似于只有被动锁模作用时激光器的输出。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1论文背景

1.2光学参量振荡的基本原理

1.3国内外研究动态

1.3.1国外概况

1.3.2国内概况

1.4主要研究内容

第2章光学参量振荡器基础理论研究

2.1引言

2.2光学参量振荡的自洽条件

2.3单谐振光学参量振荡器的振荡阈值

2.4相位匹配技术

2.4.1单轴晶体的相位匹配条件

2.4.2轴晶体的相位匹配条件

2.5小信号近似下三波互作用允许角的计算

2.5.1单轴晶体中三波互作用的允许角

2.5.2双轴晶体中三波互作用的允许角

2.6本章小结

第3章主被动锁模激光器及非线性晶体的研究

3.1引言

3.2主被动锁模激光器的实验研究

3.2.1主被动锁模机理

3.2.2主被动锁模激光器的结构

3.2.3激光器在自由振荡时的输出特性

3.2.4主被动锁模激光器的输出特性

3.3 KTP的基本特性及相关参数的数值计算

3.3.1 KTP的基本特性

3.3.2 KTP晶体三波互作用的相关数据计算

3.4本章小结

第4章非临界相位匹配KTPOPO的实验研究

4.1引言

4.2实验所采用的泵浦源的性能参数

4.3 KTPOPO实验研究及分析

4.3.1实验方案的建立

4.3.2 KTP OPO输出特性

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢