基于MgO:PPLN晶体级联光参量振荡与放大技术研究

摘要

基于单块单周期MgO∶PPLN晶体级联OPO与OPA技术是获得大功率宽带可调谐中红外激光的有效途径，已逐渐成为非线性领域的重要研究方向和研究热点。
　　本论文设计了一台利用Nd∶YVO4高重频声光调Q激光器抽运单块单周期MgO∶PPLN晶体级联光参量振荡器。
　　首先，基于准相位匹配技术以及光参量振荡原理，从理论上模拟了基于MgO∶PPLN晶体级联OPO与OPA过程中的周期调谐特性和温度调谐特性，建立了五波耦合方程，分析了级联过程中的量子转换效率;其次，建立了级联OPO+OPA过程MgO∶PPLN晶体热传导方程，给出了晶体内部温度分布的物理模型，分析了晶体的热效应;然后针对级联过程中的波长简并点，完成了中红外激光器的整体设计;最后通过实验研究，获得了1064nm声光调Q重频50kHz输出功率为21W，脉宽为13.63ns，对应峰值功率30.8kW;在抽运光功率为10.93W时，温度81℃周期31.5μm时测量得到1.702μm信号光和2.837μm级联脉冲激光输出;温度191.2℃周期31.0μm时测量得到1.704μm信号光和2.834μm级联脉冲激光输出，获得波长与理论计算基本吻合。两种周期和温度下测量的总功率为3.0W和2.459W，转换效率分别为27.4％和22.5％，均高于普通OPO转换效率。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 级联光参量振荡与放大技术研究现状

1．3 本论文的主要研究内容

第二章基于 MgO：PPLN晶体级联光参量振荡器理论研究

2．1 基于周期极化晶体级联光参量振荡器基本原理

2．2 基于MgO：PPLN晶体级联光参量振荡器波长调谐特性研究

2．3 基于MgO：PPLN晶体级联光参量振荡器相关理论分析

第三章 基于MgO：PPLN晶体级联OPO+OPA热效应研究

3．1 基于MgO：PPLN晶体级联OPO+OPA热效应分析

3．2 级联OPO+OPA过程MgO：PPLN晶体热传导方程的建立与求解

3．3 级联OPO+OPA热效应对参量光输出特性的影响

第四章 基于MgO：PPLN晶体级联光参量振荡器参数结构设计

4．1 1064nmNd：YVO4激光谐振腔设计

4．2 MgO：PPLN晶体参数结构设计

4．3 级联OPO+OPA腔型结构设计

第五章 基于MgO：PPLN晶体级联OPO+OPA实验研究

5．1 LD抽运源输出特性实验

5．2 1064nm基频光源输出特性实验研究

5．3 高重频声光调Q1064nm激光器输出特性实验研究

5．4 基于MgO：PPLN晶体光参量振荡输出特性实验研究

5．5 基于MgO：PPLN晶体级联OPO+OPA输出特性实验研究

结论

致谢

参考文献

硕士期间发表论文和取得的科研成果