全固態(tài)高重頻亞納秒脈沖激光器具有結(jié)構(gòu)緊湊、光束質(zhì)量好、易于維護(hù)和使用壽命長等優(yōu)勢已經(jīng)廣泛應(yīng)用于激光測距、激光雷達(dá)、激光微加工和生物醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。特別是,在光聲成像方面,要求激發(fā)光的脈沖寬度小于生物組織的熱約束時間和壓力約束時間以獲得高分辨率圖像。常用于光聲成像的生物組織吸收體是血管組織,其中毛細(xì)血管的最小直徑為4μm,它的熱約束時間約為0.2 ms,壓力約束時間約為1.3 ns。因此,只有當(dāng)脈沖激光的脈寬小于1.3 ns時,才可認(rèn)為在光輻照階段吸收體與外界之間沒有熱擴(kuò)散且在吸收體中心產(chǎn)生的超聲波未傳播到吸收體表面。除此之外,為了在保證高分辨率的同時提高成像速度,需要研制出高重復(fù)頻率(≥1 kHz)、亞納秒脈沖寬度(<1.3 ns)的激光光源。本文詳細(xì)闡述了全固態(tài)高重頻亞納秒脈沖激光器的研制工作及其在全光學(xué)非接觸式光聲成像應(yīng)用的理論和實(shí)驗(yàn)研究。主要研究成果如下:1、采用電光腔倒空技術(shù)進(jìn)行全固態(tài)高重頻亞納秒脈沖激光器的理論和實(shí)驗(yàn)研究。在理論上仔細(xì)研究了電光Q開關(guān)消光比、電光Q開關(guān)的下降沿時間和諧振腔腔長對輸出脈沖激光性能的影響。實(shí)驗(yàn)上通過優(yōu)化諧振腔的機(jī)械設(shè)計、縮短電光Q開關(guān)的下降沿...

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 全固態(tài)窄脈寬脈沖激光器的產(chǎn)生方法及研究現(xiàn)狀
        1.1.1 全固態(tài)窄脈寬脈沖激光器的產(chǎn)生方法
        1.1.2 全固態(tài)窄脈寬電光腔倒空脈沖激光器的研究現(xiàn)狀
        1.1.3 全固態(tài)窄脈寬電光調(diào)Q脈沖激光器的研究現(xiàn)狀
    1.2 光聲成像技術(shù)及其研究現(xiàn)狀
        1.2.1 光聲成像技術(shù)
        1.2.2 基于接觸式光聲傳感器的光聲成像研究現(xiàn)狀
        1.2.3 基于非接觸式光聲傳感器的光聲成像研究現(xiàn)狀
    1.3 本論文的主要工作
第二章 全固態(tài)高重頻亞納秒電光腔倒空脈沖激光器
    2.1 引言
    2.2 Nd:YVO4 晶體的性質(zhì)
    2.3 RTP晶體的性質(zhì)
    2.4 理論分析
        2.4.1 速率方程
        2.4.2 電光Q開關(guān)消光比對輸出脈沖激光性能的影響
        2.4.3 電光Q開關(guān)下降沿時間對輸出脈沖激光性能的影響
        2.4.4 諧振腔腔長對輸出脈沖激光性能的影響
    2.5 實(shí)驗(yàn)裝置
    2.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    2.7 本章小結(jié)
第三章 全固態(tài)高重頻亞納秒電光調(diào)Q脈沖激光器
    3.1 引言
    3.2 理論分析
        3.2.1 速率方程
        3.2.2 輸出耦合鏡透射率對輸出脈沖激光脈沖寬度的影響
        3.2.3 泵浦光與振蕩激光的模式匹配對輸出脈沖激光性能的影響
        3.2.4 電光Q開關(guān)驅(qū)動電壓對輸出脈沖激光性能的影響
        3.2.5 激光晶體的摻雜濃度對輸出脈沖激光性能的影響
    3.3 實(shí)驗(yàn)裝置
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 全光學(xué)非接觸式光聲成像的實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 非接觸式光聲傳感器的探測原理
    4.3 激發(fā)光源的選擇
    4.4 實(shí)驗(yàn)裝置
    4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        4.5.1 光聲傳感器的測試
        4.5.2 非接觸式光聲成像裝置的測試
        4.5.3 非接觸式光聲成像裝置的空間分辨率
        4.5.4 模擬樣品實(shí)驗(yàn)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
成果目錄
致謝
個人簡況



本文編號：3801388