266nm紫外激光與很多物質都可以發(fā)生特殊的反應,利用這一特性主要開展的研究主要有:激光誘導熒光光譜、指紋檢測、DNA處理等。傳統(tǒng)的氣體紫外激光器由于高維護成本、轉化效率低等原因逐漸被以非線性晶體頻率轉換為核心技術的固體激光器所取代。本文研究的亞納秒266nm激光由于兼具特殊的時間尺度和較高的峰值功率,是研究光與物質的強相互作用的理想光源。受激布里淵散射（SBS）技術是獲取亞納秒激光的有效手段,它具有結構簡單、轉換效率高、輸出光參數(shù)可調和可集成化等優(yōu)點;近些年高質量非線性晶體的不斷出現(xiàn)成為諧波產生技術發(fā)展的基礎。本文整合了SBS和晶體的頻率轉換技術,實現(xiàn)了納秒量級的1064nm基頻光到亞納秒266nm四倍頻光的轉換,主要研究內容如下:理論上,以耦合波方程為基礎分析了影響倍頻效率的主要因素,并結合相位匹配理論,對實驗中可能用到的非線性晶體進行了數(shù)值模擬,模擬的內容包括相位匹配角及其對應的有效非線性系數(shù)、晶體內各光波的走離角等,根據(jù)實驗中的光參數(shù),確定了晶體的加工參數(shù);針對SBS,通過數(shù)值模擬對本實驗的條件下單池壓縮結構可以產生亞納秒脈沖的可能性進行了驗證。實驗上,利用三面共振原理的振蕩器... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

K.Kondo等人的266nm激光產生裝置

哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文-266nm 倍頻晶體為 15mm 的 CLBO，實驗中，LBO 晶體控溫控溫在 150℃，1064-532nm 轉換效率為 60.7%，532-266nm，最終獲得了光束質量很高的單脈沖能量為 45μJ 的 266nm，法國光學研究所的 Lo c Deyra 等人[21]將 Nd:YAG 激光器輸PA 結構放大后，得到了 550ps、1kHz、平均功率 2.3W 的基圖 1-2所示。倍頻晶體 LBO用來獲得綠光，BBO晶體用來得到紫外-綠光轉化率為 22.7%，輸出了平均功率 530mW、脈

圖 1-3 王麗榮等人的四倍頻光路圖2015 年，長春理工大學的于淼等人[37]利用一臺 Nd:YAG 電光調 Q 激光器，輸出基頻光脈寬為納秒，當重頻為 1Hz 時，單脈沖能量為 212mJ；重頻為 10Hz時，單脈沖能量為 190.6mJ。綠光倍頻晶體為 8×8×7 mm3的 KTP；紫外倍頻晶體為 8×8×40 mm3的 KDP，I 類匹配。1Hz 時 KTP 轉換效率為 51.7%，KDP 轉換效率為 31.9%，最終獲得單脈沖能量 35mJ，脈寬 6ns 的 266nm 四倍頻輸出；10Hz 時 KTP 轉換效率為 53.7%，KDP 轉換效率為 28.2%，最終獲得 28.9mJ、6ns 的四倍頻 266nm 輸出。1.2.3 國內外研究分析及存在的主要問題非線性倍頻晶體被認為是獲得優(yōu)質 266nm 光的關鍵。1064-532nm 的倍頻晶體生長工藝較為成熟，以 KTP、LBO 和 KDP 為代表，這三種晶體均可生長出較大尺寸且使用較為方便，一般無需進行控溫和干燥處理，此外對于 KD*P、BBO 晶體用于二倍頻實驗也有少量的報道。532-266nm 的倍頻晶體直接決定了四次諧波產生效率、光束質量。從近 20 多年來相關的報道來看，BBO、CLBO


本文編號：3142414