应用参量振荡技术研究用于激光显示的全固态红、绿、蓝激光器

摘要

大屏幕激光显示是一种新型的显示技术,同其它显示技术相比,它具有超大大屏幕、高色域饱和度、任意屏幕显示等无可比拟的优越性.全固态红、绿、蓝激光光源的研究是实现大屏幕激光显示的关键技术.该文主要是对实现瓦级全固态红、绿、蓝激光光源进行了理论和实验研究.所采用的关键技术是非线性频率变换技术.首先利用二极管泵浦的Nd:YAG晶体内腔倍频后获得准连续的高功率绿光,再利用绿光泵浦的光学参量振荡器,输出的信号光和闲频光分别经过非线性晶体倍频得到全固态的红、蓝激光.该文的主要内容包括:1.介绍了大屏幕激光显示的优越性以及全固态红、绿、蓝激光器各自的发展历史和用途.2.参量振荡技术.从耦合波方程出发阐述了参量振荡的原理,着重对参量振荡的阈值进行了理论计算与分析,指出了泵浦光的峰值功率、泵浦光和信号光的光斑耦合系数以及泵浦光的光束质量等是影响阈值的主要参数,并提出了采用种籽光注入、改变泵浦光的模式等方法来降低参量振荡器的阈值.3.参量振荡器泵浦源的研究.根据热传导方程,利用数值分析的方法,对KTP晶体内部的热量分布进行了数值模拟计算,指出晶体热效应问题引起的相位失配限制了绿光输出功率的提高以及不稳定性.提出采用加强冷却及高温倍频晶体的办法来补偿热效应问题.另外,根据光束匹配,还对泵浦光与信号光的耦合进行了数值模拟,通过数值计算,选择出合适的腔型及透镜使耦合系数达到最大.4.参量振荡器的实验研究.对脉冲参量振荡器进行了实验研究,确定了参量振荡器的阈值范围,为准连续参量振荡器的研究提供了实验依据.并分析了目前准连续参量振荡器存在的问题.为下一步的实验制定了方案.

目录

文摘

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第一章绪论

引言

1.1大屏幕显示技术及激光显示

1.2全固态红、绿、蓝激光光源

1.3主要研究内容

第二章光学参量振荡器的研究

2.1光学参量振荡器的基本原理

2.2光学参量振荡器阈值的研究

2.3光学参量振荡器的转换效率

2.4常用的几种OPO非线性晶体的相位匹配计算

第三章参量振荡的泵浦源—绿光激光器的研究

3.1绿光激光器的实验研究

3.2改善泵浦光束质量的理论分析

第四章利用参量振荡技术产生红、蓝激光的实验研究

4.1脉冲参量振荡的实验研究

4.2准连续光泵浦的参量振荡器的实验研究

第五章总结与展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢