本文關(guān)鍵詞：雙頻微片激光器模式競爭及功率均衡機(jī)制研究

  更多相關(guān)文章： 雙頻微片激光器 光生毫米波 速率方程 模式競爭 功率均衡

【摘要】：激光二極管(LD)抽運(yùn)的微片激光器具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、光束質(zhì)量好及使用壽命長的特點(diǎn),因而其在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、光學(xué)醫(yī)療、國防建設(shè)以及光生毫米波等眾多方面有著巨大的應(yīng)用價值與應(yīng)用前景。在無線通信領(lǐng)域,隨著無線電頻譜的日益緊張,對更高波段的毫米波頻譜的應(yīng)用為人們所關(guān)注并提上了議事日程。利用雙頻微片激光器的雙頻激光輸出作為毫米波信號源的方法相對來說簡單而有效,因而各國科學(xué)家對雙頻激光器的研究展現(xiàn)了良好的興趣。為了對可用于光生毫米波的雙頻微片激光器進(jìn)行更好的研究,本論文主要對雙頻微片激光器的雙頻激光的模式競爭和功率均衡等方面進(jìn)行理論與實(shí)驗(yàn)分析,具體包括如下幾個方面的內(nèi)容:(1)對激光器的發(fā)展特別是微片激光器的發(fā)展進(jìn)行了簡要的概述,介紹了近些年來連續(xù)抽運(yùn)以及短脈沖微片激光器的研究成果,并對微片激光器的主要應(yīng)用場景進(jìn)行了概況。(2)簡單闡述了雙頻微片激光器的原理及優(yōu)點(diǎn),對Nd:YVO4晶體的特性進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。此外,對雙頻微片激光器的三能級、四能級速率方程進(jìn)行推導(dǎo),并且由此引出了雙頻微片激光器的工作特性的分析。(3)研究了雙頻Nd:YVO4微片激光器輸出的兩個模式之間的競爭效應(yīng),確定了在不同反射率輸出鏡的雙頻激光腔內(nèi)的自飽和與交叉飽和系數(shù)。待定自飽和、交叉飽和系數(shù)建立耦合速率方程,仿真獲得不同反射率情況下相對功率曲線。實(shí)驗(yàn)中,改變激光器的腔參數(shù)獲得雙頻激光的輸出功率圖譜,與仿真相對功率曲線對比確定自飽和、交叉飽和系數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在反射率分別為86%、81%和61%時,對應(yīng)自飽和系數(shù)分別為0.68、0.66和0.52。即輸出鏡反射率較小時模式競爭較大,這為定量的描述模式競爭提供了依據(jù)。此外,為獲得交叉頻差雙頻激光輸出,應(yīng)該使用反射率高的輸出鏡。(4)根據(jù)微片激光器工作溫度與增益介質(zhì)發(fā)射頻譜的諧振波長之間的關(guān)系,研究了雙頻Nd:YVO4微片激光器的功率均衡機(jī)制。在實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中,通過溫控調(diào)節(jié)微片激光器的熱沉溫度改變了激光器中模式競爭的大小,得到了雙頻激光中心波長變化及功率比的變化關(guān)系,并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了雙頻激光的相對功率可調(diào)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)微片激光器熱沉溫度從2.5°C上升到35°C左右時,穩(wěn)定輸出的雙頻激光信號的中心波長由短波方向逐漸向長波方向漂移,并且雙頻激光功率差值呈現(xiàn)了一個大—小—大的變化過程。當(dāng)激光器熱沉溫度在13°C左右時,雙頻激光的功率達(dá)到均衡,此時雙頻激光的功率積也很大,特別適用于作為光生毫米波的光源系統(tǒng)。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN248

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳雨金;龔興紅;林炎富;羅遵度;黃藝東;;免加工微片激光器[J];激光與光電子學(xué)進(jìn)展;2007年02期

2 王淑香;陳云琳;顏彩繁;詹鶴;許京軍;張光寅;;微片激光器的最新研究進(jìn)展[J];量子電子學(xué)報;2007年04期

3 項(xiàng)黨,李英;微片激光器綠光混沌問題的分析[J];紅外與毫米波學(xué)報;1996年06期

4 胡淼;張慧;張飛;劉晨曦;徐國蕊;鄧晶;黃前鋒;;用于光生毫米波的雙頻微片激光器熱致頻差特性研究[J];物理學(xué)報;2013年20期

5 項(xiàng)黨，，李英;微片激光器模式匹配[J];光子學(xué)報;1996年06期

6 胡淼;陳軍;葛劍虹;陳哲敏;汪莎;;增益開關(guān)型微片激光器的時間特性[J];中國激光;2007年04期

7 ;法國新儀器產(chǎn)品四則[J];現(xiàn)代科學(xué)儀器;1997年01期

8 張亦男;談宜東;張書練;;用于全內(nèi)腔微片激光器穩(wěn)頻的溫度控制系統(tǒng)[J];紅外與激光工程;2012年01期

9 ;上海光機(jī)所的微片激光器輸出徑向偏振脈沖光束[J];光機(jī)電信息;2008年12期

10 李波;曾曉東;;微片激光器線性調(diào)頻技術(shù)的研究[J];電子科技;2010年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 曹鐿;劉佳;劉江;王璞;;石墨烯調(diào)Q的Nd:YAG晶體微片激光器[A];中國光學(xué)學(xué)會2011年學(xué)術(shù)大會摘要集[C];2011年

2 張松;張書練;談宜東;任舟;;全內(nèi)腔Nd:YAG微片激光器的雙頻控制及穩(wěn)定[A];中國光學(xué)學(xué)會2010年光學(xué)大會論文集[C];2010年

3 陳雨金;龔興紅;林炎富;羅遵度;譚奇光;黃藝東;;Nd~(3+)：LaB_3O_6解理微片激光器[A];第十七屆全國激光學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

4 張軍杰;戴世勛;胡麗麗;姜中宏;;用于微片激光器的高Er~(3+)/Yb~(3+)摻雜的氟鋁玻璃的光譜性質(zhì)[A];中國硅酸鹽學(xué)會2003年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 顏亞偉;LD泵浦寬溫綠光微片激光器[D];天津大學(xué);2013年

2 秦青;LD泵浦的微片激光器[D];山東大學(xué);2016年

3 孫驍;雙頻微片激光器模式競爭及功率均衡機(jī)制研究[D];杭州電子科技大學(xué);2016年

4 唐擁攀;微片激光器的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D];杭州電子科技大學(xué);2012年

5 王海霞;全固態(tài)短脈沖微片激光器研究[D];山東師范大學(xué);2010年

6 劉揚(yáng);激光二極管泵浦的被動調(diào)Q微片激光器的研究[D];長春理工大學(xué);2004年

7 張慧;LD抽運(yùn)的雙頻微片激光器的頻譜研究[D];杭州電子科技大學(xué);2014年

8 安汝德;預(yù)泵浦Cr，Nd：YAG雙頻微片激光器研究[D];杭州電子科技大學(xué);2013年

9 廖明墩;LD泵浦釩酸鹽晶體被動調(diào)Q微型激光器研究[D];山東大學(xué);2009年

10 馬麗麗;Nd：LuVO_4晶體性能及LD端面泵浦微片激光器的研究[D];山東大學(xué);2005年

本文編號：1185388