【摘 要】
：
由于1.5μm激光处于大气传输窗口且被称之为人眼安全激光,因而被广泛应用于军事对抗、医疗诊断、大气环境监测以及空间测距等诸多领域。目前,为了解决激光器体积庞大、便携性差等问题,可基于准相位匹配理论,采用能够产生自变频的Nd:MgO:PPLN晶体,形成自光参量振荡器,进而实现高集成度1.5μm全固态激光器。但由于稀土增益离子Nd3+的掺杂,Nd:MgO:PPLN晶体热效应显著增强。本文基于多点耦合泵
论文部分内容阅读
由于1.5μm激光处于大气传输窗口且被称之为人眼安全激光,因而被广泛应用于军事对抗、医疗诊断、大气环境监测以及空间测距等诸多领域。目前,为了解决激光器体积庞大、便携性差等问题,可基于准相位匹配理论,采用能够产生自变频的Nd:MgO:PPLN晶体,形成自光参量振荡器,进而实现高集成度1.5μm全固态激光器。但由于稀土增益离子Nd3+的掺杂,Nd:MgO:PPLN晶体热效应显著增强。本文基于多点耦合泵浦Nd:MgO:PPLN晶体开展了正交偏振基频光实验、基频光被动调Q实验和1.5μm自变频实验,最终获得了高重频1.5μm自变频信号光输出。在理论模拟方面,首先,根据Nd:MgO:LN晶体的掺杂特性、物化特性及光学特性对其属性展开详细介绍,阐述了π偏振1084 nm和σ偏振1093 nm的增益竞争关系及σ偏振1093 nm产生的原因,并基于准相位匹配理论,对控制Nd:MgO:PPLN晶体参量光输出波长的两种调谐方式进行模拟。其次,建立了多点泵浦下Nd:MgO:PPLN晶体内部热效应模型,详细阐述了Nd:MgO:PPLN单体内部温度场分布、应力场分布以及热透镜焦距的变化情况。此外,基于多点耦合泵浦方式优化设计了区别于传统单点泵浦时的耦合系统和自光参量振荡器谐振腔结构,确定了最终实验的具体参数。在实验搭建方面,分别对多点耦合泵浦方式下的正交偏振基频光实验、基频光被动调Q实验和1.5μm自变频实验展开研究。在正交偏振基频光实验中,在双点泵浦和三点泵浦下未出现正交偏振双波长交替输出或同时输出的情况,分别获得了4.3 W和5.5 W的π偏振1084 nm基频光连续输出。在基频光被动调Q实验中,双点泵浦时,获得了重复频率为5.1 k Hz、脉冲宽度为19.6 ns、最高单脉冲能量为266.0μJ的基频光脉冲输出。在1.5μm自变频实验中,双点泵浦条件下,测得了最高输出平均功率为183 m W,重频为5.4 k Hz、脉宽为6.8 ns的1514 nm信号光输出,对应单脉冲能量为33.9μJ、峰值功率为5.0 k W。从实验角度验证了多点耦合泵浦方式能够有效实现对Nd:MgO:PPLN的热管理,进而获得单波长、高效率的自变频激光输出。
其他文献
固体氧化物燃料电池（SOFC）是一种高效环保的新型发电技术,可以高效地将化学能转化为电能,因此受到海内外研究者的广泛关注。本论文基于具有良好催化活性的铁酸锶基钙钛矿阴极材料SrFe O3-δ为研究对象,针对其作为SOFC阴极时稳定性差、热膨胀系数（TEC）高及电池性能较差等问题,分别采用Cu、Cu和Ti以及Cu和Nb部分取代其B位Fe元素的方法对其结构进行修饰,稳定了材料的立方相结构,改善了阴极稳
超声波增材制造（UAM）是一种层状复合/数控（Computer numerical control）制造工艺。较低的成型温度与独特的成型原理使超声波增材制造技术成为制造智能封装金属结构的优秀技术手段,拥有良好的应用前景。在对电子元件的封装研究中,二维的功能性封装为现在研究方向的主流,然而二维的封装形式比较依赖电路本身,难以获得由三维结构带来的功能性;并且更加紧凑的电子设计要求也更加依赖三维结构在结
在过去的几年里,超级电容器作为一种电化学储能（Electrochemical energy storage,EES）系统因其在卫星通信系统、微电网和混合动力电动汽车中的广泛应用而受到越来越多的关注。尤其是由电池型和电容型电极构建的混合超级电容器（Hybrid supercapacitors,HSCs）或非对称超级电容器（Asymmetric supercapacitors,ASCs）,结合了电池型
Ti6Al4V合金凭借重量轻、强度高、耐蚀性好、生物相容性佳等优异的综合性能,被广泛应用于航空航天、化工和生物医学领域。然而,随着科技发展日新月异,Ti6Al4V合金在强度、韧性、耐磨性等方面已无法满足航空工业、军工业、国防工业等领域的需求,并且传统的成形方式无法达到复杂构件的制备标准。选区激光熔化（Selective laser melting,SLM）成形技术是一种效率高、成本低的新型成形技术
目前,铝硅（Al–Si）铸造合金因其优良的铸造性、耐腐蚀性、高强度重量比以及低热膨胀系数等诸多优点而广泛应用于航空航天和汽车工业。铝硅铸造合金的机械性能主要取决于化学成分和微观结构等。Al-Si铸造合金的力学性能和断裂行为,主要受α-Al初生相晶粒尺寸、共晶硅的尺寸和形貌控制。Sc对α-Al初生相和共晶硅颗粒形貌和尺寸的一种有效的改性方法。然而,很少有文献系统地报道了稀土元素Sc对ZL114A合金
硅具有嵌锂电位低,理论比容量高,储量丰富等优点,成为了最有前途的新一代锂离子电池负极材料之一。光伏硅废料的高效回收是实现“碳中和”的重要途径之一,目前硅废料的回收工艺繁琐、二次污染严重并且只能实现分级回收,而硅废料纯度高,粒径较小的优点使其具有应用于锂离子电池的潜在价值。本文以实现光伏硅废料的二次利用为目的,经过简单的预处理后应用于锂离子电池负极,从粘结剂和硅复合材料的角度调控硅基负极材料的电化学
随着我国航空航天、交通轨道、石油化工等领域的快速发展,传统高温合金已无法满足越来越高的使用要求,而Ti48Al2Cr2Nb合金因具有密度低、强度高、抗蠕变性能和抗氧化性能好等优点,成为新型轻质高温合金中最具发展潜力的材料之一。但是Ti48Al2Cr2Nb合金由于较低的延展性导致合金难以塑性加工,使用传统成形技术面临巨大困难,始终制约着合金的发展。选区激光熔化（Selective laser mel
铝合金因质轻、高强、耐腐蚀等特点,在航空航天、车辆工程和海洋工程等领域有着广阔的应用。但传统铸造成形的铝合金在复杂形状零部件的生产上存在生产周期长、模具成本高、材料利用率低等问题,而激光粉末床熔融技术（LPBF）拥有一体化成形复杂形状和精密零件的能力,因此,LPBF成形铝合金具有极大的发展潜力,但是由于铝合金本身物理特性以及LPBF技术特点,LPBF成形铝合金易产生热裂纹及孔洞等缺陷。在总结其他研
激光模式是描述激光特性和激光器工作状态的重要概念。本文采用偏振调控腔内增益实现激光在宽范围内稳定输出的方法进行理论和实验方面的研究。通过理论分析得出腔内调控能够实现输出功率变化,实验搭建平台重点是研究腔内调控方式的可实现性,并且与外腔情况作对比,最后通过实验对腔内调控进行评估。在理论研究上,通过分析得出偏振调控腔内增益能够实现输出功率在宽范围内的改变。建立了偏振调控腔内增益Nd:YVO4输出功率的
伴随化石能源的枯竭和环境问题的日益凸显,迫切需要找到一种可再生的清洁能源来缓解当前的能源形势。光催化分解水制氢可以将太阳能通过某一介质发生一系列的反应转变为氢能,是目前能耗消耗最低的产氢技术。利用半导体材料作为光催化剂应用于光催化分解水制氢是现在研究的主要方法。因此开发可以有效的将太阳能转化为氢能的光催化剂是当前研究的热点。Co3O4作为常见的光催化剂材料,由于Co3O4的能级结构的不匹配,很少用