基于光学参量振荡技术的连续波可调谐黄光激光器的研究

来源 :长春理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ceshi110
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黄光波段的激光在生物医学、空间目标探测和识别、激光显示、化学等领域有着广泛的应用前景,近年来人们对黄光激光器进行了大量的研究。目前,该波段的激光光源主要是利用非线性频率变换技术,通过和频、倍频、受激拉曼频移等方法来获得,但是多数只能获得单一波长的黄光输出。针对这一状况,本论文利用光学参量振荡(OPO)与倍频相结合的方法,实现连续波可调谐的黄光输出。主要的研究工作如下:1.开展了基于周期极化晶体的准相位匹配理论研究。结合所用的掺杂氧化镁的化学计量比钽酸锂晶体(MgO:sPPLT)的色散方程,模拟不同周期的调谐特性和8.0μm极化周期的温度调谐特性。2.设计了可实现高效率基频光的MgO:sPPLT-OPO。并从泵浦源、OPO晶体和光学谐振腔等角度对MgO:sPPLT-OPO进行设计,确定其运行的热稳腔条件,为OPO实验提供理论依据。3.开展了连续波外腔单谐振MgO:sPPLT-OPO的实验研究。设计了三种不同腔长条件下的谐振腔并分别进行实验,利用LASCAD模拟了热透镜对腔稳定性的影响。采用97 mm的腔长,在8.3-8.6μm的4个极化周期上,得到了信号光821-879 nm和闲频光1352-1515 nm波段的近红外可调谐激光输出。泵浦功率5.4 W时,在8.6μm周期处,获得高达57.5%的信号光光-光转换效率。当泵浦功率达到13.6 W时,各个周期均能实现超过5.9 W的高功率输出。针对8.0μm周期,开展了温度调谐的实验研究。4.开展了连续波黄光激光的可调谐输出特性研究。通过分析倍频理论,并利用SNLO软件仿真计算,获得了优化的倍频晶体参数,采用LBO晶体,获得了556-563nm和591-597 nm范围内的可连续调谐的连续波黄光输出。在594 nm的波长处,获得了49 m W的黄光输出。
其他文献
波长位于3-5μm区间内的激光具有非常重要的研究价值,例如军事对抗,激光雷达,光谱分析,激光通信等。近年来,中红外双波长激光器在激光技术研究领域引起了广泛关注。多重准相位匹配光参量振荡器(MOPO,Multi Optical Parametric Oscillator)是实现同光谱区域激光多波长同步可调谐的有效途径,不仅延展了多波长激光的光谱覆盖范围,还拓宽了光学参量振荡器的应用范围。本论文对内腔