MgO:LiNbO光学参量振荡器及其倍频与1.57μm人眼安全激光光源的研究

摘要

该文以三波互作用耦合波方程为理论基础,对光学参量振荡器的理论进行了分析与讨论,与参量振荡的泵浦阈值、转换效率、参量线宽等运转特性参数进行了全面地分析,总结了OPO结构设计方面的基本原则.主要内容可分为两部分:一是温度谐波MgO:LiNbO<,3>光学参量振荡器及其倍频的研究,二是非临界相位匹配KTP光学参量振荡器输出1.57μm人眼安全激光的研究.对MgO:LiNbO<,3>光学参量振荡器的研究围绕一台多波长宽波段可调谐激光系统的研制进行,以一台Q开关脉冲Nd:YAG激光器为泵源(1064nm),再经二倍频及三倍频获得532nm及355nm输出,采用532nm泵浦MgO:LiNbO<,3>-OPO温度调谐输出800~1700nm,在光学参量振荡器输出后再用BBO晶体进行非线性光学倍频以组合调谐方式获得波段400~800nm的输出.波长在1.57μm附近波段的激光因其对人眼相对安全,在激光测距、激光雷达、光通讯等方面有广泛的应用.用1.064μmNd:YAG激光泵浦KTP-OPO,采用Ⅱ类非临界相位匹配(θ=90°,φ=0°),可获得1.57μm的参量信号光输出,是实现人眼安全激光的主要技术途径之一.该论文对Ⅱ类非临界相位匹配KTP-OPO产生人眼安全1.57μm激光进行了理论与实验研究,最终完成了一台小型一体化人眼安全1.57μm激光光源器件.

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

§1.1激光的产生、应用及发展

§1.2本论文的研究方向与内容

第二章光学参量振荡器及其频率变换技术的发展综述

§2.1光学参量振荡器的发展和研究现状

§2.2光学参量振荡器的发展趋势及其在频率变换技术方面的应用

【参考文献】

第三章光学参量振荡器的理论分析与研究

§3.1运用三波互作用耦合波方程对光学参量振荡器进行理论分析

§3.2光学参量振荡器转换效率、泵浦阈值、谱线宽度等运转特性的理论研究

§3.3光学参量振荡器技术参数设计及腔型的考虑

本章小结

【参考文献】

第四章脉冲倍频Nd：YAG激光泵浦温度调谐MgO：LiNbO3光学参量振荡器的研究

§4.1 MgO：LiNbO3晶体的主要性能

§4.2 MgO：LiNbO3-OPO温度相位匹配及调谐输出的理论研究

§4.3 MgO：LiNbO3光学参量振荡器的设计与实验研究

本章小结

【参考文献】

第五章MgO：LiNbO3光学参量振荡器宽波段可调谐参量光倍频的研究

§5.1倍频过程的理论分析

§5.2 BBO晶体的主要性能

§5.3 BBO晶体对MgO：LiNbO3光学参量振荡器参量光倍频的理论计算与实验研究

§5.4 400nm～1 700nm宽波段可调谐脉冲激光系统的实现

本章小结

【参考文献】

第六章人眼安全1.5xμm激光光源的发展和研究现状

§6.1人眼安全1.5xμm激光光源的重要性及其独特优势

§6.2人眼安全1.5xμm激光光源实现途径的选择

§6.3人眼安全1.5xμm激光光源的研究应用现状

【参考文献】

第七章KTP晶体非临界相位匹配光学参量振荡器输出1.57μm人眼安全激光的研究

§7.1双轴晶体KTP的主要性能与相位匹配的理论分析

§7.2非临界相位匹配KTP光学参量振荡器的理论分析与人眼安全波长输出OPO的设计考虑

§7.3 KTP晶体非临界相位匹配光学参量振荡器输出1.57μm人眼安全激光的实验研究

本章小结

【参考文献】

总结

附录非线性光学频率变换理论研究文献精选

攻读博士学位期间的论文和成果

致谢