一、激光二极管抽运Cr~(4+)∶YAG被动调QNd∶YVO_4激光器的实验研究（论文文献综述）
刘海洋[1]（2021）在《基于石墨烯量子点与二硫化钼的全固态调Q脉冲激光器研究》文中认为全固态、窄脉宽、高重频的调Q脉冲激光器因其在激光通信、激光医疗、信息传输、军事遥感等领域有着广泛的应用前景而备受关注。采用双损耗调制技术可以进一步压缩脉宽,并提高脉冲波形的对称性。与主被动调Q激光器相比,双被动调Q激光器无需添加电光调制器或声光调制器等主动调Q元件,不仅可以降低成本,而且有助于缩短激光器的腔长,这对于固体激光器在未来向小型化市场发展极为有利。本论文将具备非线性吸收特性的石墨烯量子点（GQDs）和二硫化钼（MoS2）两种材料制备成双饱和吸收体,并作为Nd:YVO4激光器的调Q器件,研究双被动调Q激光器在1064 nm和532 nm处脉冲激光的输出特性。论文的具体工作内容如下:（1）实验分别采用水热法和锂离子-插层法获取石墨烯量子点溶液和二硫化钼溶液,并将其制备成可饱和吸收体。为验证GQDs-SA和MoS2-SA是否可以作为Nd:YVO4激光器的调Q器件,首先对GQDs与MoS2的表面结构和光学性质进行了研究。其次,通过常规表征手段对薄膜进行了分析。最后,测量了GQDs-SA和MoS2-SA的非线性传输特性,测得其调制深度分别为7.1%和8.4%,饱和强度分别为25.4 MW/cm2和2.5 MW/cm2。（2）设计并搭建了腔长为25 mm的全固态激光器,分别将GQDs-SA和MoS2-SA作为被动调Q器件置于谐振腔内。脉冲激光的起振阈值为1.02 W,增加吸收泵浦功率至7.74 W时,基于GQDs-SA的激光器与基于MoS2-SA的激光器分别获得了脉宽为226ns和262 ns、信噪比为48 d B和46 d B、输出功率为764 m W和687 m W的稳定脉冲激光输出。（3）将GQDs-SA与MoS2-SA同时插入Nd:YVO4激光器中,实现了双被动调Q运转。实验测得该激光器的最大输出功率为595 m W,最高重频为1085 k Hz,信噪比高达44 d B,表明其具有良好的稳定性。此外,该激光器的最短脉宽为180 ns,相较于单被动调Q激光器,实现了脉宽的压缩和脉冲波形对称性的优化。通过在谐振腔内插入PPLN倍频晶体,实现了基于GQDs-SA与MoS2-SA的532 nm双被动调Q脉冲绿光激光输出。
丁伟[2]（2021）在《全固态高重频高偏振MOPA激光器的研究》文中研究说明高重频、高偏振的1064nm全固态激光器在激光测距、光电对抗、激光精细加工等领域具有广泛应用。传统的全固态固体激光器（DPSSL）在抽运功率增加时,晶体受热效应和退偏效应的影响,导致光束质量因子变差和偏振度下降,限制了激光器的输出功率。主振荡级-功率放大级（MOPA）结构是实现高功率、高重频、高偏振全固态激光输出的有效手段。针对这一问题,本文对全固态高重频高偏振的MOPA激光器展开实验研究。本文分别采用声光调Q和被动调Q Nd:YVO4激光器作为本振级,选择LD端面泵浦Nd:YVO4的方式作为放大级,实现了高重频、高偏振的激光输出。论文综述了高重频高偏振度MOPA结构激光器的国内外研究现状,介绍了高重频高偏振度MOPA结构激光器的相关理论。在主振荡级激光器理论基础上,设计了LD端面泵浦Nd:YVO4激光器为主振荡级结构,在自由运转状态实现了7W高偏振度激光输出,光-光转换效率为38.90%。通过在腔内置入声光调Q器件,在重复频率90k Hz时,实现4.9W高重频高偏振度激光输出,光-光转换效率为27.40%,脉冲宽度89.60ns;在重复频率10k Hz时,激光输出功率2.18W,脉冲宽度最为40.20ns。窄采用Cr4+:YAG被动调Q方法,在初始透过率T为95.57%时,最大输出功率为2.21 W,脉冲宽度为67.60ns,重复频率为144.36k Hz。在初始透过率近似相同情况下,对比研究了单Cr4+:YAG晶体和双Cr4+:YAG晶体串接的被动调Q激光器输出特性,分别获得了9.56k Hz和7.88k Hz重复频率激光输出,脉冲宽度分别为23.60ns和21.80ns。设计了LD端面泵浦Nd:YVO4激光放大器,在7W自由运转状态,通过单级单端LD端面泵浦放大,获得了11.9W的偏振激光输出,放大级能量提取效率为27.44%。在声光调Q重复频率为90k Hz时,通过放大实现了8.9W的偏振激光输出,放大级能量提取效率为16.24%。在被动调Q情况下,研究了单级LD单端泵浦和单级LD双端泵浦放大,功率为2.21W的种子光经过单级单端LD泵浦放大,获得了4.2W的高重频高偏振激光输出,放大级能量提取效率为7.07%。2.21W种子光经过单级双端LD泵浦放大,获得了4.8W的高重频、高偏振激光输出,放大级能量提取效率为6.79%。
夏梦莹[3]（2021）在《基于组合型增益介质的连续和脉冲双波长激光器的实验研究》文中研究表明基于组合型增益介质的双波长激光器在拍频得到高纯度且稳定的太赫兹波方面展现出了巨大的发展潜力。与单增益介质的双波长激光器相比,组合型增益介质双波长激光器极大的避免了增益竞争问题,并且采用单输出耦合可以显着地提高转换效率,同时使激光谐振腔更加紧凑。此外,只要满足阈值条件,就可以灵活地利用不同的增益介质来选择激光波长。本文从基于组合型增益介质的连续及被动调Q双波长激光器稳定工作的影响因素入手,探究获得高功率、大频差且稳定的双波长差频源的方法。首先,在分析典型掺钕晶体特性的基础上设计能够实现稳定输出的组合型增益介质。依据激光器不同的工作状态,理论分析影响激光输出特性的具体因素。针对组合型增益介质连续激光器,根据四能级速率方程探究抽运光束腰位置和温度对输出功率均衡的影响;针对组合型增益介质脉冲激光器,根据被动调Q速率方程探究不同波长脉冲的时间同步特性。在理论推导的基础上,实验以Nd:YVO4/Nd:Gd VO4组合型增益介质连续激光器为例,探究其在不同抽运功率条件下,通过改变热沉温度和抽运光束腰位置达到功率均衡时的激光输出特性。实验结果表明:对于Nd:YVO4/Nd:Gd VO4组合型增益介质连续激光器,当提高抽运功率,需要重新降低热沉温度达到功率均衡输出,降温幅度与抽运功率增加之比为11.23℃/W,且功率均衡条件下激光器的输出总功率随抽运功率的增加而增加,拟合斜效率为8.7%。与此同时,随着抽运功率和热沉温度的变化,双波长激光器的中心波长会出现小幅度的漂移,左峰波长的蓝移速率为0.056 nm/W,右峰波长的蓝移速率为0.054 nm/W。在对Nd:YVO4/Nd:Gd VO4组合型增益介质连续激光器研究的基础上,采用脉宽调制激光器端面泵浦,Cr4+:YAG晶体被动调Q,探究组合型增益介质脉冲激光器的脉冲同步特性。实验利用被动调Q机制和自触发机制实现了1063 nm和1064 nm脉冲同步输出,并且不同波长脉冲之间的时间抖动小于激光脉冲宽度的0.01倍,以温控方式最终实现高效频差调谐,调谐范围为305.99 GHz～344.11 GHz。为了获得更大频差、更高功率且时间同步的双波长脉冲激光信号,设计了基于Nd:YVO4/Nd:YLF的组合型增益介质被动调Q脉冲激光器,输出波长为1047 nm和1064 nm,频差可达4.31 THz。实验在实现脉冲同步的基础上,探究不同的抽运方式、抽运功率、晶体温度对同步脉冲特性的影响。实验结果表明,相比于连续抽运,脉宽调制抽运可获得重复频率可控的双波长同步脉冲,脉冲时间宽度稳定性达到97%。
王小磊[4]（2019）在《多波长、亚纳秒Yb:YAG/Cr4+:YAG/YVO4被动调Q拉曼微片激光器的研究》文中研究表明多波长、高峰值功率脉冲激光器在激光探测、差分吸收雷达（DIAL）、激光干涉仪、光谱分析、全息测量、生物光子学以及非线性光学频率变换等领域有着广泛应用。借助受激拉曼散射（Stimulated Raman scattering,简称SRS）技术可以实现多种激光波长激光同时输出,而且在频率转换过程中无需相位匹配,具有脉宽压缩和光束“净化”效应,是国际上非线性光学学科的研究热点。将SRS技术与“三明治”形式的被动调Q微片激光器相结合构成被动调Q拉曼微片激光器（passively Q-switched Raman microchip laser,简称 PQSRML）不仅可以拓宽传统微片激光器的输出波长范围和激光波长选择的灵活性,而且可以实现拉曼激光器的小型化。相比于传统的Nd3+离子掺杂的激光增益介质,Yb3+离子掺杂的激光材料具有无浓度淬灭效应、可实现高掺杂、热负载低的优势,使得其在作为被动调Q拉曼微片激光器的激光材料方面具有明显的优势。尽管在采用Yb:KGW、Yb:KYW、Yb:KLuW、Yb:YV04等晶体的被动调Q自拉曼结构的激光器中已实现基频光和拉曼光双波长输出,但是由于自拉曼晶体同时作为激光晶体和拉曼晶体,热效应严重,限制了其激光性能的提升,也不利于腔内基频光和拉曼光性能的分别优化,无法同时实现两种波长激光的高功率运转。因此,有必要研究将Yb3+离子掺杂的激光材料和拉曼介质分开的被动调Q拉曼微片激光器以期获得性能优良的多波长激光输出。本论文采用Yb:YAG晶体作为激光增益材料,YV04晶体作为拉曼频率转换晶体,开展了拉曼微片激光器的研究工作,在连续和被动调Q条件下获得了性能优良的多波长拉曼光运转。首先,在Yb:YAG/Nd:YV04连续拉曼微片激光器中实现频率间距随入射泵浦功率可调的1.05 多波长基频光和1.08 μm、1.11 μm多波长拉曼激光输出,获得了 260mW的拉曼激光输出。Yb:YAG/Nd:YV04连续拉曼微片激光器输出频率间距可调的1.05 μm、1.08 μm和1.11 μm激光为研制小型化太赫兹波提供了新型多波长激光光源。随后利用高掺杂的Yb:YAG晶体和晶格更完整的纯YV04晶体,在Yb:YAG/YV04拉曼微片激光器中实现了高光学转换效率的1.08 μm的拉曼激光输出。获得了最大输出功率为1.16 W、光-光转换效率为18.4%的拉曼激光输出。而且产生包含1个、2个和4个相位奇点的环形（LG0,1）、双涡旋阵列（two-vortex array）和四涡旋阵列（four-vortex array）等涡旋拉曼光。激光器输出光谱呈类光频梳结构,包含等间距排列的30个纵模,光谱宽度为7.64 nm,输出拉曼光波长从1072.49 nm延伸到1080.13 nm。本工作产生具有梳状光谱的涡旋阵列光束为小型激光器产生光频梳涡旋光束提供了新的研究思路。在连续多波长拉曼微片激光器的基础上,将Yb:YAG、YV04和Cr4+:YAG三种晶体元件通过“三明治”的方式构成动调Q拉曼微片激光器,获得了 1030 nm、1123 nm、1134 nm、1260 nm 四波长和 1030 nm、1050 nm、1079 nm、1134 nm、1156 nm和1260 nm六波长激光振荡。拉曼光的最大峰值功率为9.2 kW,最窄脉冲宽度为440 ps。相比于以前报道的基于Yb:KGW、Yb:KYW、Yb:KLuW、Yb:YVO4等晶体的自拉曼激光器,激光晶体和拉曼晶体的分立设计明显改善了激光器的热性能,提供了更多的波长组合的选择灵活性,获得了更高的峰值功率。本工作的结果相比于最新报道的Yb:KLuW自拉曼微片激光器（2015年,拉曼光脉冲输出性能为119 mW、3 μJ、1.5 kW、2 ns）,拉曼光峰值功率提升了 5倍以上,拉曼光脉冲宽度只有其1/4。随后,采用工艺成熟、商品化的1030nm激光反射镜作为输出耦合镜,结合二倍频以及和频等二阶非线性频率转换效应获得了亚纳秒、多波长近红外拉曼光和绿光输出。拉曼光的最大平均输出功率增加到111.4 mW,相应脉冲能量为7μJ,峰值功率为8.9 kW。通过改变腔外KTP晶体与入射激光的夹角,获得相对强度可调谐的530 nm和549 nm双波长绿光。为了优化拉曼光输出性能,在理论上利用被动调Q拉曼微片激光器速率方程研究了拉曼光输出特性与输出耦合镜透过率（TOC）和Cr4+:YAG晶体的初始透过率（T0）的变化规律。研究表明,对于不同的T0,存在着一个优化的TOC可以实现大脉冲能量、高峰值功率、窄脉宽的拉曼脉冲激光输出。在实验中,采用T0=90%的Cr4+:YAG晶体和TOC=11%的输出耦合镜组合,将拉曼光平均输出功率提升为143 mW。使用T0=85%的Cr4+:YAG晶体和TOC=16%的输出耦合镜组合,拉曼光的脉冲能量提升到24.1 峰值功率提升为45.1 kW,最窄脉宽为505 ps,输出激光脉冲稳定。该结果是目前已报道的在连续泵浦条件下被动调Q拉曼微片激光器实现稳定输出的拉曼光峰值功率的最高值。为降低激光器的热效应,利用940 nm光纤耦合准连续LD泵浦,在Yb:YAG-Cr4+:YAG/YVO4复合晶体被动调Q平凹腔拉曼激光器中,得到466 ps的亚纳秒拉曼激光输出,峰值功率达到95 kW,单个泵浦脉冲下拉曼脉冲重复频率达到87.8 kHz。平凹腔结构的腔长调整灵活,便于调节谐振腔内束腰的位置和尺寸,为今后在谐振腔内加入KTP、LBO等二阶非线性晶体,发展多波长、亚纳秒被动调Q可见光拉曼激光器具有指导意义。本论文的研究成果在理论和实践方面为今后推动基于Yb3+离子掺杂激光材料的波长间距可控、多波长、大能量、高峰值功率被动调Q拉曼微片激光器的发展具有一定的参考价值。
高旭恒[5]（2019）在《适于内燃机激光点火的准连续抽运被动调Q微片激光器技术研究》文中指出内燃机激光诱导火花点火技术是替代传统电火花点火技术的理想方案。基于微片技术的准连续抽运被动调Q Nd/YAG/Cr:YAG激光器具有体积小、结构紧凑、运行稳定、寿命长、全固态化、较高的转换效率等优点,可输出高峰值功率短脉宽的激光脉冲,是内燃机激光诱导火花点火系统的理想光源。本文主要研究了适用于内燃机激光诱导火花点火的具有高脉冲能量和高峰值功率的被动调Q微片激光器。从理论计算和试验两个方面研究了影响调Q脉冲性能的因素,并搭建了一台具有兆瓦级峰值功率的复合微片激光器。首先,介绍了本文的研究背景、研究意义以及国内外关于激光点火用微片激光器技术的发展现状。介绍了用于实现高性能微片激光器的三个关键技术,包括增益技术,调Q技术和抽运技术。设计了微片激光器的光路结构,搭建了微片激光器试验系统及数据测试系统。其次,通过被动调Q激光速率方程分析了可饱和吸收体初始透过率和输出镜反射率对调Q激光器输出脉冲性能的影响。计算结果表明,随着可饱和吸收体初始透过率和输出镜反射率的降低,输出单脉冲能量增加,峰值功率升高,脉宽缩短。初始透过率的变化对各参量的影响是非线性的。而输出镜反射率对各参量的影响在一定范围内近似呈线性。在给定的参数条件下,当输出镜反射率从20%增加到80%时,单脉冲能量和峰值功率近似线性降低。然后,搭建了Nd:YAG/Cr:YAG微片激光器系统,分别研究了抽运源参数和谐振腔参数对Nd:YAG/Cr:YAG微片激光器性能的影响。实验结果表明,随着抽运光功率的增大,输出光脉冲能量随之呈台阶式增加,光-光转换效率呈波浪式增加。当初始透过率从60%减小到15%时,单脉冲能量从1.13 mJ增加到2.94 mJ,脉宽从5.93 ns降低到1.5 ns。当输出镜反射率从50%增加到80%时,单脉冲能量从2.50 mJ降低到1.13 mJ,脉宽从2.53 ns增加到3.65 ns。腔参数对调Q脉冲性能的影响规律与理论计算基本一致。最后,本文基于复合晶体结构和集成的抽运组件开发了一种高性能的Nd:YAG/Cr:YAG微片激光器。A型原理样机的单脉冲能量为3.5 mJ,脉宽为2.1 ns,峰值功率为1.67 MW。B型原理样机的单脉冲能量为1.4 mJ,脉宽1.0 ns,峰值功率1.4 MW。
王煜[6]（2018）在《Nd:YAG/Cr4+:YAG被动调Q微型激光器及放大研究》文中认为激光二极管泵浦的全固态激光器具有体积小、重量轻、效率高、光束质量好、可靠性高、寿命长等优点,输出的窄脉宽高脉冲能量激光,在工业加工、通讯、医疗、军事、科研等领域都有着广泛的应用,尤其是高功率、高光束质量、高稳定性的全固态激光器拥有非常广阔的应用前景。将主振荡功率放大技术（Master-Oscillator and Power-amplifier简称MOPA）与被动调Q振荡器技术相结合,使高光束质量被动调Q光脉冲的能量得以放大,弥补了被动调Q振荡器的不足。本文设计了一种高重复频率、高光束质量、高稳定性的Nd:YAG/Cr4+:YAG被动调Q微型激光器,可作为MOPA系统的振荡级;设计了一种抽运面光胶蓝宝石的Nd:YVO4掠入射板条激光放大器,对高重复频率被动调Q种子光实现了高效率和高光束质量地放大。具体内容如下:1、建立被动调Q速率方程,理论分析了耦合输出镜反射率对输出激光脉冲特性的影响,对于给定初始透过率的Cr4+:YAG,耦合输出镜反射率存在最佳值。通过实验优化出合适反射率的耦合输出镜,使得输出脉冲特性最佳。2、采用偏振泵浦的方式,实验对比分析了Cr4+:YAG晶体不同取向时输出脉冲时间抖动、消光比、光束质量、脉冲宽度、单脉冲能量等参数,研究结果表明,当泵浦光偏振方向与Cr4+:YAG晶体晶轴方向平行时,输出激光特性最佳。在重复频率为100kHz时,获得了输出脉冲时间抖动0.1μs,即时间抖动不稳定度小于±0.5%,幅值不稳定度小于±0.67%,脉冲宽度为2.6ns,单脉冲能量为4.8μJ,光束质量M2为1.17,消光比大于300:1的脉冲激光输出。3、使用COMSOL软件对抽运面光胶蓝宝石的Nd:YVO4晶体和未光胶蓝宝石的Nd:YVO4晶体的热效应进行了理论和模拟分析,通过对比可以发现,在抽运面光胶蓝宝石,使得板条晶体的温度明显降低,水平和竖直方向上的热致畸变明显减小。4、对抽运面光胶蓝宝石和未光胶蓝宝石的Nd:YVO4板条激光放大器进行了实验研究,通过对比实验可知,抽运面光胶蓝宝石的Nd:YVO4板条晶体放大后的光光转化效率和光束质量都有了一定的提高。在抽运功率为45W时,获得了脉冲宽度2.5ns,平均功率10.2W的激光输出,光光转化效率为22%,光束质量因子Mx2=1.32,My2=1.27。
马欲飞[7]（2013）在《全固态高重频窄脉宽Nd:GdVO4激光器的研究》文中提出二极管泵浦的全固态激光器（DPSSL）具有效率高、体积小、长寿命和光束质量好等优点，广泛应用于军事、工业、医疗和科研等多个领域，长久以来一直处于研究的热点方向。随着新材料和新技术手段的不断出现，虽然近年来连续输出的DPSSL取得了迅速的发展，但到目前为止，高重频窄脉宽激光器的发展仍较为缓慢，难以满足激光雷达、激光加工、激光医学等领域的实际应用需求。鉴于此，本文致力于1.06μm波段高重频窄脉宽激光器的理论和实验研究。首先对目前常见的几种典型DPSSL结构及其1.06μm激光器的发展状况做了详细介绍和分析，明确了其中存在的问题，确定了本论文中优选Nd:GdVO4晶棒的依据和实现高重频窄脉宽激光的努力方向。利用四能级速率方程理论对1.06μm连续、脉冲激光输出时做了理论推导及分析，对决定激光器输出性能的各种因素进行了研究，发现激光器空间模式匹配程度及激光器振荡模体积大小对高重频窄脉宽高光束质量激光的获得有着重要影响，因此讨论了泵浦光参数对平-平谐振腔、平-凸谐振腔、平-凹谐振腔等三种常见谐振腔模式匹配程度的影响，并以平-凸谐振腔为例进行了实验验证，证明了理论研究的正确性。考虑了热焦距抖动效应对这三种谐振腔的模式匹配效果所带来的影响。此外，从光学ABCD传输矩阵和菲涅尔-基尔霍夫衍射积分理论出发，推导了激光器中振荡模式热稳定性的理论表达式。这些理论研究为后面章节激光器谐振腔腔型及其参量的优化选择及设计提供了指导作用。为获得高重频窄脉宽的被动调Q激光输出，针对高功率泵浦条件下衍射损耗愈发严重的事实，建立了包含衍射损耗项在内的被动调Q速率方程组，讨论了衍射损耗项对激光器内初始反转粒子数密度、最终反转粒子数密度、腔内光子数密度以及Cr4+:YAG晶体的下能级粒子数密度等参量的影响。对被动调Q输出脉冲波形调制进行了分析，并给出其由腔内横模之间拍频所引起的合理解释。另外，对[100]晶向切割的Cr4+:YAG晶体被动调Q线性偏振Nd:GdVO4激光器的输出特性进行了全面详细研究，讨论了振荡激光偏振方向与Cr4+:YAG晶体晶向之间夹角β值的不同对激光器各种输出特性的影响。同时还采用了879nmLD直接泵浦技术取代传统808nmLD泵浦及高效微通道散热器来缓解端泵激光器中热效应所带来的不良影响（热透镜效应、热致衍射损耗等）。提出了一种基于温度操作的控制Cr4+:YAG被动调Q激光输出脉冲能量的方法，以Cr4+:YAG/Nd:YAG激光器为例进行了实验验证，当环境温度从-40°C变化为65°C时输出能量提高了0.73mJ，改变比例约为7%，且可以预测的是，若采用Nd:GdVO4激光晶棒，在相同的条件下将可以得到更大变化率的输出脉冲能量控制。针对单一的被动调Q或主动声光调Q技术所存在的不足和难以克服的缺点，进行了双调Q技术研究。通过879nmLD单端泵浦复合GdVO4/Nd:GdVO4晶棒被动调Q、声光调Q及被动调Q加声光调Q的双调Q激光器对比实验研究，验证了双调Q技术的优点。此外，研究了879nmLD双端泵浦双块GdVO4/Nd:GdVO4晶棒双调Q激光器输出性能，在优化选择了Cr4+:YAG可饱和吸收体的初始透过率之后，采用了有利于减小激光器热效应的双端泵浦结构，结合π偏振光泵浦技术、半波片插入技术以获得高性能的高重频窄脉宽激光输出。当吸收泵浦功率为24.0W、谐振腔内无半波片和Cr4+:YAG可饱和吸收体、声光Q开关调制重复频率分别为10kHz和100kHz时，激光器输出脉冲宽度分别为12.1ns和22.7ns，当插入半波片和Cr4+:YAG可饱和吸收体后，输出脉冲宽度有非常明显地压缩，10kHz和100kHz重频下分别达到5.1ns和12.5ns，压缩值分别为7ns和10.2ns。当吸收泵浦功率为24.0W、脉冲重复频率分别为10kHz和100kHz时，双调Q激光器输出脉冲峰值功率分别为145.6kW和7.2kW，大于125.7kW和6.8kW的声光调Q激光器输出脉冲峰值功率。针对脉冲透射式激光器难以获得与重复频率和增益水平无关的高重频窄脉宽激光输出，提出了采用快速调制的电光普克尔盒进行脉冲反射式（腔倒空调Q）高重频窄脉宽激光输出研究。为了消除TFP低消光比的限制，采用了V型腔结构，对879nmLD泵浦电光腔倒空调Q复合GdVO4/Nd:GdVO4晶棒激光器进行了实验研究。当吸收泵浦功率为29.2W时，连续输出功率为15.7W，光束轮廓呈近高斯型。在腔倒空操作中，获得了3.8±0.2ns的恒定脉冲宽度激光输出，且激光器最高重复频率可达100kHz。这是目前为止棒状晶体激光器高重复频率运行时的最窄输出脉冲宽度，同时也获得了100kHz重频下Nd:GdVO4激光器最高的脉冲输出峰值功率，当吸收泵浦功率为29.2W、重复频率为10kHz、50kHz和100kHz时脉冲峰值功率分别为252.6kW、65.9kW和34.4kW。
王与烨[8]（2009）在《全固态内腔光学参量振荡及内腔倍频技术的研究》文中进行了进一步梳理内腔光学参量振荡（IOPO）及内腔倍频技术是非线性光学频率变换领域中的两个重要组成部分,其可以有效利用腔内较高的功率密度,获得高功率、高能量的激光输出,并且具有转换效率高、阈值低的特点。其中,内腔光学参量振荡技术是获得人眼安全波段1.5xμm激光光源的重要手段之一,该波段的激光在光通讯、激光测距、激光雷达与遥感、大气探测、激光医疗等领域有着广泛的应用前景。在此基础上,由于THz波的特点,基于内腔THz参量振荡技术产生THz波辐射已成为当前的一个研究热点。目前,高功率绿光激光器因其在激光材料加工、激光彩色显示、激光医疗以及激光同位素分离等领域的重要应用而成为研究的热点。内腔倍频技术是实现高功率绿光激光器输出的最常用的方法。本文的主要内容和创新点可归纳如下:1.从准连续泵浦被动调Q激光器的速率方程出发,首次推导了准连续被动调Q激光器运转的阈值泵浦速率的计算公式,给出了在一个泵浦周期内产生一个或多个脉冲的阈值泵浦速率及功率范围的表达式,分析了泵浦脉冲宽度、泵浦速率及输出镜反射率对输出脉冲能量和脉冲宽度的影响。并且对被动调Q激光器进行理论上的优化设计;2.从理论上研究了主动调Q IOPO和被动调Q IOPO在单谐振和双谐振时的动力学方程,并进行了数值模拟。分析了激光输出镜反射率、泵浦强度及被动调Q可饱和吸收体透过率对输出脉冲的影响。首次推导了单谐振内腔光学参量振荡的阈值公式。理论分析结果为内腔光学参量振荡的实验研究提供了深入和全面的理论基础;3.基于内腔光学参量振荡技术,采用不同的调Q方式对1.57μm人眼安全激光器进行了实验研究。当采用LD侧面泵浦Nd:YAG晶体,声光调Q,KTP晶体作为参量振荡晶体,获得了重复频率3.5kHz、平均功率1.2W、脉冲宽度4.9ns的1.57μm激光输出,这是首次采用全固态LD侧面泵浦方式实现1.57μm激光输出的实验研究。当采用电光调Q方式,获得了重复频率10Hz、单脉冲能量31.5mJ、脉冲宽度3.48ns的1.57μm激光输出。当采用准连续LD侧面泵浦Nd:YAG晶体,Cr4+:YAG晶体被动调Q,获得了重复频率40Hz、最大单脉冲能量2.3mJ、脉冲宽度2.6ns的1.57μm激光输出。后两者在同类文献报道中均为最高能量输出,达到国际领先水平;4.总结和分析了MgO:LiNbO3晶体在红外、近红外以及THz波段的色散和吸收特性,理论计算了基于MgO:LiNbO3晶体非共线相位匹配技术实现THz波参量振荡输出的波长调谐曲线。根据TPO的原理,首次推导了双波长THz波产生的相关理论。实验中,采用电光调Q Nd:YAG激光器内腔泵浦TPO装置,通过角度调谐得到了1069.4-1073.4nm的相干窄带、连续可调的Stokes光输出,理论计算对应输出THz的频率范围为1.4-2.5THz。5.对高功率绿光激光器进行理论和实验研究。在理论上计算了内腔倍频绿光激光器中激光晶体和倍频晶体中的温度分布,其中,激光晶体分别采用单晶Nd:YAG棒和复合Nd:YAG陶瓷棒。理论计算了有热致双折射时谐振腔的稳区分布。采用CEO公司生产的1600W半导体侧泵模块,基于新型的复合Nd:YAG陶瓷多晶棒,进行了准连续绿光激光器的实验研究。当采用单声光调Q时,实现了重复频率10.6kHz,最大平均功率为104W的绿光输出。在100W时,功率不稳定性为0.1%,这是利用陶瓷Nd:YAG晶体实现的绿光输出最高功率;当采用正交的双声光Q开关调Q,高抗灰迹的KTP晶体倍频,实现了重复频率25kHz,最大平均功率153W的绿光输出,光光转换效率为14.27%。当输出功率为130W时,功率不稳定性为0.6%。该输出功率达到国际先进水平。6.对单频绿光激光器进行理论和实验研究。采用KTP晶体与布氏板组成的双折射滤光片进行单频选择;利用琼斯矩阵分析了不同KTP晶体长度和Nd:YVO4晶体长度对选频能力的影响,并且分析了温度对频率漂移的影响。实验中采用简单的驻波腔,单KTP/单布氏板结构,在8W的泵浦功率下获得了0.37W的单频绿光输出。
刘少龙,朱少岚,赵卫,刘红军,王屹山,高存孝[9]（2008）在《Cr4+∶YAG被动调Q微晶片激光器重复频率稳定性研究》文中研究说明对连续激光二极管抽运Nd∶YVO4/Cr4+∶YAG被动调Q微晶片激光器输出激光重复频率的稳定性进行了理论和实验研究.结果表明,谐振腔内存在最佳净增益,可以使激光器工作在稳定区.通过优化腔内的净增益,耦合输出镜反射率为85%,饱和吸收体初始透射率为70%,抽运功率从1.05W到1.20W的情况下,激光器工作在稳定区.当抽运功率为1.16W时,获得了重复频率为19.48kHz,稳定性优于0.68%（RMS）的高重复频率激光输出.进一步分析了抽运功率抖动对输出激光重复频率稳定性的影响.结果表明,激光器进入稳定区之后,抽运功率的抖动是制约输出激光重复频率稳定性进一步提高的最主要因素.针对抽运功率抖动带来的影响,讨论了增益预抽运技术,并比较了其优缺点.
刘少龙[10]（2007）在《Cr～（4+）：YAG被动调Q微晶片激光器输出脉冲特性研究》文中进行了进一步梳理激光二极管抽运的被动调Q微晶片激光器，相对于传统的固体激光器，具有全固化、体积小、重频高、脉宽窄等优点。其产生的高重频、窄脉宽脉冲激光在远程测量、三维成像、环境监测等很多领域都具有广泛的应用。因此，激光二极管抽运的被动调Q微晶片激光器成为当前研究的一个热点。本文在分析Cr4+：YAG被动调Q运行机理的基础上，采用理论和实验相结合的研究方法，对Cr4+：YAG被动调Q微晶片激光器输出激光的脉冲特性及其稳定特性进行了研究。本文的主要研究工作及研究成果如下：1．针对连续激光二极管抽运的Cr4+：YAG被动调Q微晶片激光器，理论分析并实验研究了其输出激光的脉冲特性。研究结果表明，Q开关打开之后谐振腔内的增益损耗之比，是影响输出激光脉冲特性的主要因素。2．针对连续激光二极管抽运Cr4+：YAG被动调Q微晶片激光器输出激光的稳定特性，分别进行了理论和实验研究。研究结果表明，Q开关开启时间的不确定性以及开关速度的不确定性，是影响输出激光稳定特性的主要原因。3．针对抽运功率抖动对输出激光稳定性的影响，引入了增益预泵浦技术，并对其进行了初步分析与讨论。讨论结果表明，采用增益预泵浦技术之后，Q开关的开启时间和开关速度的不确定性减小，输出激光的稳定性明显提高。
二、激光二极管抽运Cr~(4+)∶YAG被动调QNd∶YVO_4激光器的实验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、激光二极管抽运Cr~(4+)∶YAG被动调QNd∶YVO_4激光器的实验研究（论文提纲范文）
（1）基于石墨烯量子点与二硫化钼的全固态调Q脉冲激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 全固态激光器的国内外研究现状 |
| 1.3 新型纳米材料可饱和吸收体 |
| 1.4 本论文主要研究工作 |
| 第二章 全固态被动调Q激光器理论 |
| 2.1 被动调Q激光器速率方程理论 |
| 2.2 调Q技术与原理 |
| 2.3 调Q技术分类 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 GQDs-SA和MoS_2-SA的制备与表征 |
| 3.1 GQDs与MoS_2的结构及其光学特性 |
| 3.2 GQDs-SA的制备与表征 |
| 3.3 MoS_2-SA的制备与表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于GQDs-SA、MoS_2-SA的被动调Q激光器研究 |
| 4.1 LD抽运Nd:YVO_4晶体GQDs被动调Q激光器输出特性研究 |
| 4.1.1 GQDs-SA被动调Q激光器实验装置 |
| 4.1.2 GQDs脉冲激光器输出特性分析 |
| 4.2 LD抽运Nd:YVO_4晶体MoS_2被动调Q激光器输出特性研究 |
| 4.2.1 MoS_2-SA被动调Q激光器实验装置 |
| 4.2.2 MoS_2脉冲激光器输出特性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于GQDs-SA与MoS_2-SA的双被动调Q激光器研究 |
| 5.1 1064 nm双被动调Q激光器输出特性研究 |
| 5.1.1 双损耗调制激光器实验装置 |
| 5.1.2 双损耗调制激光器输出特性分析 |
| 5.2 532 nm双被动调Q激光器输出特性研究 |
| 5.2.1 倍频晶体PPLN工作原理 |
| 5.2.2 腔内倍频双损耗调制激光器实验装置 |
| 5.2.3 腔内倍频双损耗调制激光器输出特性分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）全固态高重频高偏振MOPA激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 高重频高偏振激光器的研究现状 |
| 1.2.2 主振荡功率放大器的研究现状 |
| 1.3 高重频高偏振MOPA激光器的发展趋势 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 第2章 全固态高重频MOPA激光器基本理论 |
| 2.1 固体激光器的工作物质 |
| 2.2 晶体热效应的理论 |
| 2.3 端面泵浦连续激光器的理论 |
| 2.4 激光调Q技术 |
| 2.4.1 声光调Q技术 |
| 2.4.2 被动调Q技术 |
| 2.5 激光放大技术 |
| 2.5.1 连续激光的放大理论 |
| 2.5.2 放大级模式匹配 |
| 2.5.3 放大级增益饱和效应 |
| 2.5.4 放大级泵浦方式 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 LD端面泵浦Nd:YVO_4调Q激光器的实验研究 |
| 3.1 LD端面泵浦连续激光器实验研究 |
| 3.1.1 LD端面泵浦激光器的设计 |
| 3.1.2 LD端面泵浦连续激光器的输出特性 |
| 3.2 LD端面泵浦声光调Q实验 |
| 3.3 LD端面泵浦被动调Q实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 激光放大实验研究 |
| 4.1 连续激光的放大实验研究 |
| 4.1.1 LD端面泵浦放大器的设计 |
| 4.1.2 连续激光的放大输出特性 |
| 4.2 声光调Q的放大实验研究 |
| 4.3 被动调Q激光的放大实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论及创新点 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（3）基于组合型增益介质的连续和脉冲双波长激光器的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 组合型增益介质激光器研究现状 |
| 1.2.1 组合型增益介质连续激光器的研究进展 |
| 1.2.2 组合型增益介质脉冲激光器的研究进展 |
| 1.3 主要内容和研究重点 |
| 1.3.1 主要内容 |
| 1.3.2 研究成果和创新点 |
| 第2章 组合型增益介质激光器相关理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 组合型增益介质特性分析 |
| 2.3 组合型增益介质连续激光器的功率均衡特性研究 |
| 2.4 组合型增益介质被动调Q脉冲激光器的脉冲同步特性研究 |
| 2.4.1 被动调Q技术简介 |
| 2.4.2 连续抽运的被动调Q激光器的脉冲同步特性分析 |
| 2.4.3 脉宽调制抽运的被动调Q激光器的脉冲同步特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 Nd:YVO_4/Nd:GdVO_4组合型增益介质连续激光器功率均衡实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Nd:YVO_4/Nd:GdVO_4组合型增益介质发射截面谱实验研究 |
| 3.2.1 组合型增益介质设计 |
| 3.2.2 组合型增益介质发射截面谱分析 |
| 3.3 双波长连续激光器的功率均衡特性实验研究 |
| 3.3.1 实验装置设计 |
| 3.3.2 抽运光束腰位置调谐功率均衡实验研究 |
| 3.3.3 温控功率均衡实验分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Nd:YVO_4/Nd:GdVO_4组合型增益介质脉冲激光器脉冲同步实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置设计 |
| 4.3 双波长脉冲同步特性实验研究 |
| 4.3.1 连续抽运下的双波长脉冲同步机制分析 |
| 4.3.2 脉宽调制抽运下的双波长脉冲同步机制分析 |
| 4.4 组合型增益介质脉冲激光器的频差调谐机制实验研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Nd:YVO_4/Nd:YLF组合型增益介质脉冲激光器输出特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验装置设计 |
| 5.3 双波长同步脉冲输出特性研究 |
| 5.3.1 连续抽运的双波长同步脉冲输出特性分析 |
| 5.3.2 脉宽调制抽运的双波长同步脉冲输出特性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目 |
（4）多波长、亚纳秒Yb:YAG/Cr4+:YAG/YVO4被动调Q拉曼微片激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及应用前景 |
| 1.1.1 多波长激光在激光医学领域的应用 |
| 1.1.2 多波长激光在差频产生THz领域的应用 |
| 1.2 产生多波长激光的技术手段及研究进展 |
| 1.2.1 基于激光增益介质的不同激光发射谱线产生多波长激光的研究进展 |
| 1.2.2 利用受激拉曼散射技术产生多波长激光的研究进展 |
| 1.3 小型化固体拉曼激光器 |
| 1.3.1 常用的拉曼介质 |
| 1.3.2 激光增益介质 |
| 1.3.3 可饱和吸收体 |
| 1.4 被动调Q拉曼微片激光器概述 |
| 1.4.1 基于Nd~(3+)离子掺杂激光材料的被动调Q拉曼微片激光器研究进展 |
| 1.4.2 基于Yb~(3+)离子掺杂激光材料的小型被动调Q拉曼激光器研究进展 |
| 1.5 本论文的主要研究思路及研究内容 |
| 第2章 被动调Q拉曼微片激光器理论基础 |
| 2.1 受激拉曼散射的基本理论 |
| 2.2 被动调Q拉曼微片激光器热效应的研究 |
| 2.2.1 激光增益介质热效应的影响因素 |
| 2.2.2 LD端面泵浦微片激光器的热效应模型 |
| 2.2.3 拉曼晶体的热效应 |
| 2.3 LD端面泵浦被动调Q拉曼微片激光器速率方程 |
| 第3章 多波长连续拉曼微片激光器 |
| 3.1 多波长Yb:YAG/Nd:YVO4连续拉曼微片激光器 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 实验结果与讨论 |
| 3.2 实现类光频梳输出的Yb:YAG/YV04连续涡旋拉曼微片激光器 |
| 3.2.1 涡旋光的概述 |
| 3.2.2 实验装置 |
| 3.2.3 实验结果与讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 多波长被动调Q拉曼微片激光器 |
| 4.1 实验装置 |
| 4.2 实验结果与讨论 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 高峰值功率、亚纳秒被动调Q拉曼微片激光器 |
| 5.1 多波长、亚纳秒1-1.1 μm被动调Q拉曼微片激光器及产生绿光的实验 |
| 5.1.1 实验装置 |
| 5.1.2 实验结果与讨论 |
| 5.2 高峰值功率、亚纳秒被动调Q拉曼微片激光器的优化 |
| 5.2.1 被动调Q拉曼微片激光器速率方程的研究 |
| 5.2.2 实验装置 |
| 5.2.3 实验结果与讨论 |
| 5.2.4 实验结果与其它课题组结果的比较 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 准连续LD泵浦被动调Q拉曼激光器 |
| 6.1 准连续LD泵浦的亚纳秒被动调Q拉曼微片激光器 |
| 6.1.1 实验装置 |
| 6.1.2 实验结果与讨论 |
| 6.2 基于Yb:YAG-Cr~(4+):YAG复合晶体的平凹腔被动调Q拉曼激光器 |
| 6.2.1 实验装置 |
| 6.2.2 实验结果与讨论 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间参与发表的论文 |
| 致谢 |
（5）适于内燃机激光点火的准连续抽运被动调Q微片激光器技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 内燃机激光诱导火花点火技术 |
| 1.2 LD抽运被动调Q微片激光器技术 |
| 1.3 内燃机激光点火用微片激光器的研究进展 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本文研究的意义及内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 微片激光器实验系统设计 |
| 2.1 关键技术与元器件 |
| 2.1.1 增益介质的选择 |
| 2.1.2 调Q技术的选择 |
| 2.1.3 抽运方式的选择 |
| 2.1.4 半导体激光器抽运源 |
| 2.1.5 光学元件 |
| 2.2 实验方法与原理 |
| 2.2.1 微片激光器实验系统 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.3 光路调试步骤 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 被动调Q固体激光器理论计算 |
| 3.1 被动调Q激光速率方程及理论模型 |
| 3.2 可饱和吸收体初始透过率对激光器输出性能的影响 |
| 3.3 输出镜反射率对激光器输出性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 高性能Nd:YAG微片激光器性能研究 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.2 抽运源参数对Nd:YAG微片激光器性能的影响 |
| 4.2.1 抽运光功率对微片激光器性能的影响 |
| 4.2.2 抽运光脉宽对微片激光器性能的影响 |
| 4.3 谐振腔参数对Nd:YAG微片激光器性能的影响 |
| 4.3.1 腔长对微片激光器性能的影响 |
| 4.3.2 输出镜反射率对微片激光器性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 高性能Nd:YAG/Cr:YAG微片激光器性能研究 |
| 5.1 Nd:YAG/Cr:YAG微片激光器结构设计 |
| 5.2 抽运源参数对Nd:YAG/Cr:YAG微片激光器性能的影响 |
| 5.2.1 抽运光功率对微片激光器性能的影响 |
| 5.2.2 抽运光脉宽对微片激光器性能的影响 |
| 5.3 谐振腔参数对Nd:YAG/Cr:YAG微片激光器性能的影响 |
| 5.3.1 Cr:YAG晶体初始透过率对微片激光器性能的影响 |
| 5.3.2 输出镜反射率对微片激光器性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 高性能可调谐Nd:YAG/Cr:YAG复合微片激光器的集成 |
| 6.1 复合微片激光器集成化样机设计 |
| 6.2 A型 Nd:YAG/Cr:YAG复合微片激光器性能测试 |
| 6.3 理论计算与实验结果对比分析 |
| 6.4 B型 Nd:YAG/Cr:YAG复合微片激光器的脉冲序列输出模式 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 全文总结与工作展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（6）Nd:YAG/Cr4+:YAG被动调Q微型激光器及放大研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 LD泵浦被动调Q微型激光器的发展与应用 |
| 1.2 LD泵浦Nd:YAG/Cr~(4+):YAG被动调Q微型激光器的研究现状 |
| 1.3 掠入射板条激光放大器的研究现状 |
| 1.3.1 掠入射板条激光放大器的提出及优点 |
| 1.3.2 掠入射板条激光放大器的研究进展 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 Cr~(4+):YAG被动调Q激光器的理论分析 |
| 2.1 Cr~(4+):YAG被动调Q机理分析 |
| 2.1.1 Cr~(4+):YAG晶体能级结构 |
| 2.1.2 Cr~(4+):YAG被动调Q运行机理 |
| 2.2 Cr~(4+):YAG被动调Q激光器输出特性理论分析 |
| 2.2.1 速率方程 |
| 2.2.2 单脉冲能量 |
| 2.2.3 峰值功率 |
| 2.2.4 脉冲宽度 |
| 2.3 Cr~(4+):YAG被动调Q稳定性的研究 |
| 2.3.1 Q开关的不确定性对稳定性的影响 |
| 2.3.2 Cr~(4+):YAG晶体极化取向吸收特性对脉冲时间抖动的影响 |
| 2.3.3 Cr~(4+):YAG晶体极化取向特性对偏振稳定性的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Nd:YAG/Cr~(4+):YAG被动调Q微型激光器的实验研究 |
| 3.1 实验装置 |
| 3.2 实验参数优化 |
| 3.2.1 耦合输出镜反射率的优化实验 |
| 3.2.2 泵浦光的优化实验 |
| 3.2.3 泵浦光焦点位置的优化实验 |
| 3.2.4 Cr~(4+):YAG晶体取向的实验研究 |
| 3.2.5 实验优化结果 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 掠入射板条激光放大器的研究 |
| 4.1 掠入射板条激光放大器结构设计 |
| 4.1.1 激光增益介质的选择 |
| 4.1.2 光胶晶体的选取 |
| 4.1.3 掠入射板条晶体几何结构设计 |
| 4.2 掠入射板条晶体热效应分析 |
| 4.2.1 侧面泵浦掠入射结构导热模型及热源模型 |
| 4.2.2 温度场分布的模拟分析 |
| 4.2.3 热致畸变的理论及模拟分析 |
| 4.3 掠入射板条激光放大器的实验研究 |
| 4.3.1 种子源及其参数 |
| 4.3.2 半导体泵浦源 |
| 4.3.3 掠入射光胶蓝宝石的Nd:YVO_4板条激光放大器结构 |
| 4.3.4 掠入射光胶蓝宝石的Nd:YVO_4板条激光放大器实验研究 |
| 4.3.5 光胶蓝宝石与未光胶蓝宝石的Nd:YVO_4板条激光放大器对比实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）全固态高重频窄脉宽Nd:GdVO4激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 几种典型的DPSSL结构及其1.06微米激光器的发展状况 |
| 1.2.1 棒状(Rod)激光器 |
| 1.2.2 薄片(Thin disk)激光器 |
| 1.2.3 板条(Slab)激光器 |
| 1.2.4 光纤(Fiber)激光器 |
| 1.3 棒状掺Nd~(3+)高重频脉冲激光器的研究进展 |
| 1.4 掺Nd~(3+)激光工作物质 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 高重频窄脉宽激光的基本理论及实现技术 |
| 2.1 激光器连续运转时的理论分析 |
| 2.2 激光器脉冲运转时的理论分析 |
| 2.3 激光器模式热稳定性及模式匹配的研究 |
| 2.3.1 激光器模式热稳定性的研究 |
| 2.3.2 激光器模式匹配的研究 |
| 2.4 高重频窄脉宽激光的实现技术 |
| 2.4.1 主动调Q技术 |
| 2.4.2 被动调Q技术 |
| 2.4.3 双调Q技术 |
| 2.4.4 腔倒空调Q技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 被动调Q高重频窄脉宽激光器的研究 |
| 3.1 被动调Q速率方程的研究 |
| 3.1.1 热致衍射损耗的分析 |
| 3.1.2 包含衍射损耗的被动调Q速率方程研究 |
| 3.2 Cr~(4+)YAG晶体被动调Q特性研究 |
| 3.2.1 Cr~(4+)YAG晶体开关特性研究 |
| 3.2.2 Cr~(4+)YAG晶体小信号初始透过率的选择 |
| 3.2.3 Cr~(4+)YAG被动调Q输出调制研究 |
| 3.3 Cr~(4+)YAG晶体被动调Q激光输出研究 |
| 3.3.1 808nmLD泵浦Nd:GdVO_4晶棒被动调Q激光器研究 |
| 3.3.2 808nmLD泵浦复合YVO_4/Nd:GdVO_4晶棒被动调Q激光器研究 |
| 3.3.3 879nmLD泵浦复合GdVO_4/Nd:GdVO_4晶棒被动调Q激光器研究 |
| 3.3.4 Cr~(4+)YAG晶体各向异性特性对激光输出影响研究 |
| 3.3.5 Cr~(4+)YAG晶体被动调Q激光输出能量控制研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 双调Q高重频窄脉宽激光器的研究 |
| 4.1 879nmLD单端泵浦双调Q实验研究 |
| 4.1.1 879nmLD单端泵浦双调Q实验装置 |
| 4.1.2 实验结果及分析 |
| 4.2 879nmLD双端泵浦双调Q实验研究 |
| 4.2.1 Nd:GdVO_4晶棒吸收光谱测量 |
| 4.2.2 879nmLD双端泵浦双调Q实验装置 |
| 4.2.3 实验结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 腔倒空调Q高重频窄脉宽激光器的研究 |
| 5.1 腔倒空调Q激光的理论分析 |
| 5.1.1 普克尔盒的工作方式 |
| 5.1.2 电光腔倒空调Q激光的理论分析 |
| 5.2 Nd:GdVO_4晶棒直线腔腔倒空调Q激光器实验研究 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 实验结果及分析 |
| 5.3 GdVO_4/Nd:GdVO_4晶棒V型腔腔倒空调Q激光器研究 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 实验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）全固态内腔光学参量振荡及内腔倍频技术的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 综述 |
| 1.1 全固态激光器的发展历史及现状 |
| 1.2 内腔光学参量振荡技术的发展现状 |
| 1.3 人眼安全1.5xμm 激光器的国内外研究现状 |
| 1.3.1 人眼安全波段1.5xμm 激光的优点 |
| 1.3.2 人眼安全波段1.5xμm 激光器的实现方法 |
| 1.3.3 基于内腔光学参量振荡技术产生1.5xμm 波段的发展概述 |
| 1.4 基于THz 参量振荡(TPO)技术产生THz 波的国内外研究状况 |
| 1.5 全固态高功率绿光激光器的发展概况 |
| 1.6 全固态单频绿光激光器的发展概况 |
| 1.7 论文的主要内容 |
| 第二章 被动调Q 激光器的理论研究 |
| 2.1 可饱和吸收体基本理论 |
| 2.2 常见的被动调Q 材料 |
| 2.2.1 几种常见的被动调Q 材料 |
| 2.2.2 Cr~(4+):YAG 的晶体结构和光谱特性 |
| 2.3 连续LD 泵浦的被动调Q 激光器的理论研究 |
| 2.4 准连续LD 泵浦的被动调Q 激光器的理论研究 |
| 2.5 被动调Q 激光器的优化设计理论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 内腔光学参量振荡的理论研究 |
| 3.1 内腔光学参量振荡三波互作用的耦合波方程 |
| 3.1.1 非线性光学耦合波方程 |
| 3.1.2 内腔光学参量振荡三波互作用的耦合波方程[2] |
| 3.2 主动调Q 单谐振内腔光学参量振荡的研究 |
| 3.2.1 主动调Q 单谐振IOPO 的动力学模型 |
| 3.2.2 主动调Q 单谐振IOPO 的阈值 |
| 3.2.3 主动调Q 单谐振IOPO 动力学模型的数值模拟 |
| 3.3 被动调Q 双谐振IOPO 的理论研究 |
| 3.3.1 被动调Q 双谐振IOPO 的耦合波方程 |
| 3.3.2 被动调Q IOPO 耦合波方程的数值模拟 |
| 3.4 被动调Q 单谐振IOPO 耦合波方程的理论研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于内腔光学参量振荡技术产生人眼安全1.57μm 的实验研究 |
| 4.1 声光调Q 内腔光学参量振荡的实验研究 |
| 4.1.1 实验结构 |
| 4.1.2 实验结果与分析 |
| 4.1.3 IOPO 阈值计算 |
| 4.2 电光调Q 内腔光学参量振荡的实验研究 |
| 4.2.1 实验结构 |
| 4.2.2 实验结果与分析 |
| 4.3 准连续LD 泵浦被动调Q 内腔光学参量振荡的实验研究 |
| 4.3.1 准连续LD 泵浦被动调Q Nd:YAG 激光器的实验研究 |
| 4.3.2 准连续LD 泵浦被动调Q 内腔光学参量振荡的实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于内腔TPO 技术产生THz 波的研究 |
| 5.1 MgO:LiN603 晶体的特性 |
| 5.1.1 MgO:LiN603 晶体在红外波段的色散特性 |
| 5.1.2 MgO:LiN603 晶体在THz 波段的色散和吸收特性 |
| 5.2 基于MgO:LN 晶体实现THz 波参量振荡的理论研究 |
| 5.3 基于TPO 技术产生双波长THz 波的理论研究 |
| 5.4 基于内腔TPO 技术产生THz 波的实验研究 |
| 5.4.1 实验装置 |
| 5.4.2 实验结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 高功率全固态陶瓷绿光激光器的研究 |
| 6.1 高功率绿光激光器中晶体的热效应分析 |
| 6.1.1 激光介质中的热效应分析 |
| 6.1.2 非线性晶体中的热效应分析 |
| 6.2 高功率陶瓷绿光激光器谐振腔的设计 |
| 6.2.1 复合Nd:YAG 陶瓷棒热透镜焦距的测量 |
| 6.2.2 高功率陶瓷绿光激光器谐振腔的研究 |
| 6.3 高功率全固态陶瓷绿光激光器的实验研究 |
| 6.3.1 单声光Q 开关调Q 绿光激光器 |
| 6.3.2 双声光Q 开关调Q 绿光激光器 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全固态单频绿光激光器的研究 |
| 7.1 KTP 与布氏板组成的双折射滤光片选频原理 |
| 7.1.1 双折射滤光片选频原理 |
| 7.1.2 琼斯矩阵运算 |
| 7.2 全固态单频绿光激光器的实验研究 |
| 7.2.1 激光器输出线宽的测量方法 |
| 7.2.2 全固态单频绿光激光器的实验研究 |
| 7.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（9）Cr4+∶YAG被动调Q微晶片激光器重复频率稳定性研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 理论分析 |
| 1.1 谐振腔内的净增益对输出激光重复频率稳定性影响 |
| 1.2 抽运功率抖动对输出激光重复频率稳定性的影响 |
| 1.3 增益预抽运技术分析 |
| 2 实验结果 |
| 2.1 抽运功率增加对输出Q脉冲稳定性的影响 |
| 2.2 耦合输出镜反射率对输出Q脉冲稳定性的影响 |
| 2.3 抽运功率抖动对输出Q激光重复频率稳定性的影响 |
| 3 结论 |
（10）Cr～（4+）：YAG被动调Q微晶片激光器输出脉冲特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 被动调Q微晶片激光器概述 |
| 1.1.1 微晶片激光器 |
| 1.1.2 被动调Q技术 |
| 1.1.3 被动调Q微晶片激光器的特点 |
| 1.2 Cr~(4+):YAG被动调Q微晶片激光器的研究进展 |
| 1.2.1 Cr~(4+):YAG被动调Q红外激光器 |
| 1.2.2 Cr~(4+):YAG被动调Q激光器倍频输出 |
| 1.2.3 双掺杂自调Q激光器 |
| 1.3 被动调Q微晶片激光器的应用前景 |
| 1.4 本文的研究内容及其意义 |
| 参考文献 |
| 第二章 被动调Q的基本原理的研究 |
| 2.1 调Q原理 |
| 2.1.1 谐振腔的Q值 |
| 2.1.2 Q开关脉冲建立过程 |
| 2.1.3 实现调Q的基本要求 |
| 2.2 Cr~(4+):YAG被动调Q机理 |
| 2.2.1 Cr~(4+):YAG晶体能级结构 |
| 2.2.2 Cr~(4+):YAG晶体的饱和吸收特性 |
| 2.2.3 Cr~(4+):YAG被动调Q运行机理 |
| 2.3 被动调Q与主动调Q的区别 |
| 参考文献 |
| 第三章 被动调Q微晶片激光器的脉冲特性研究 |
| 3.1 输出激光脉冲特性的理论分析 |
| 3.1.1 速率方程 |
| 3.1.2 速率方程的求解 |
| 3.1.3 脉冲输出特性的计算和讨论 |
| 3.1.4 脉冲序列重复频率的计算和讨论 |
| 3.2 输出激光脉冲特性的实验研究 |
| 3.2.1 实验系统 |
| 3.2.2 抽运功率对输出脉冲的影响 |
| 3.2.3 输出镜反射率对输出脉冲的影响 |
| 3.2.4 饱和吸收体初始透射率对输出脉冲的影响 |
| 3.3 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 被动调Q微晶片激光器稳定特性的研究 |
| 4.1 输出激光稳定特性的理论分析 |
| 4.1.1 被动调Q技术的不稳定性的基本原因 |
| 4.1.2 单脉冲宽度以及峰值功率稳定性分析 |
| 4.1.3 脉冲序列重复频率稳定性分析 |
| 4.2 输出激光稳定特性的实验研究 |
| 4.2.1 抽运功率增加对输出激光稳定性的影响 |
| 4.2.2 耦合输出镜反射率对输出激光稳定性的影响 |
| 4.2.3 饱和吸收体初始透透射率对输出激光稳定性的影响 |
| 4.2.4 抽运功率抖动对Q开关脉冲重复频率稳定性的影响 |
| 4.3 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 增益预泵浦技术探索 |
| 5.1 增益预泵浦的基本原理 |
| 5.2 增益预泵浦的理论分析 |
| 5.2.1 抽运参量对输出激光稳定性的影响 |
| 5.2.2 最佳抽运条件的讨论 |
| 5.3 增益预泵浦的发展及现状 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结及展望 |
| 6.1 本文的主要研究成果 |
| 6.2 下一步拟开展的研究工作 |
| 攻读硕士学位期间发表的研究论文 |
| 致谢 |
四、激光二极管抽运Cr~(4+)∶YAG被动调QNd∶YVO_4激光器的实验研究（论文参考文献）
- [1]基于石墨烯量子点与二硫化钼的全固态调Q脉冲激光器研究[D]. 刘海洋. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [2]全固态高重频高偏振MOPA激光器的研究[D]. 丁伟. 长春理工大学, 2021(02)
- [3]基于组合型增益介质的连续和脉冲双波长激光器的实验研究[D]. 夏梦莹. 杭州电子科技大学, 2021
- [4]多波长、亚纳秒Yb:YAG/Cr4+:YAG/YVO4被动调Q拉曼微片激光器的研究[D]. 王小磊. 厦门大学, 2019(07)
- [5]适于内燃机激光点火的准连续抽运被动调Q微片激光器技术研究[D]. 高旭恒. 南京理工大学, 2019(06)
- [6]Nd:YAG/Cr4+:YAG被动调Q微型激光器及放大研究[D]. 王煜. 北京工业大学, 2018(05)
- [7]全固态高重频窄脉宽Nd:GdVO4激光器的研究[D]. 马欲飞. 哈尔滨工业大学, 2013(03)
- [8]全固态内腔光学参量振荡及内腔倍频技术的研究[D]. 王与烨. 天津大学, 2009(12)
- [9]Cr4+∶YAG被动调Q微晶片激光器重复频率稳定性研究[J]. 刘少龙,朱少岚,赵卫,刘红军,王屹山,高存孝. 光子学报, 2008(09)
- [10]Cr～（4+）：YAG被动调Q微晶片激光器输出脉冲特性研究[D]. 刘少龙. 中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）, 2007(04)