检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：段延敏中国科学院研究生院

学位级别：博士

激光非线性拉曼变频和光学参量振荡技术是获得新型波长、拓展可调范围激光的主要技术途径。本论文分别针对性能优异的SrWO4和Nd∶YVO4的拉曼变频获得可见光波段黄绿激光和基于MgO∶PPLN光学参量振荡器获得宽波段可调谐的红外波段激光进... 详细信息

激光非线性拉曼变频和光学参量振荡技术是获得新型波长、拓展可调范围激光的主要技术途径。本论文分别针对性能优异的SrWO4和Nd∶YVO4的拉曼变频获得可见光波段黄绿激光和基于MgO∶PPLN光学参量振荡器获得宽波段可调谐的红外波段激光进行了详细的研究。着重针对变频激光器设计中存在的问题，从激光晶体、拉曼变频晶体的选择及激光器件紧凑高效性输出等方面进行了实验优化，以其进一步提高新波段激光的转换效率和输出功率。本论文包括以下几方面的工作:\n 1.研究了Nd∶YAG/SrWO4/KTP拉曼和频559.6 nm激光。对比分析了多种拉曼晶体和非线性变频晶体的性能参数，选择了具有较大拉曼增益和激光损伤阈值的SrWO4作为拉曼介质和具有最大非线性系数的KTP作为和频晶体，首次报道了基于SrWO4拉曼晶体内腔式拉曼和频激光器的输出特性。当LD泵浦功率为13.7 W时，实验获得了连续输出功率330 mW的559.6 nm波长激光;当LD泵浦功率为20.4 W和调Q频率为60 kHz时，实验获得了最高平均输出功率2.41 W的559.6 nm的激光输出。\n 2.研究了a切Nd∶YVO4/KTP自拉曼和频558.6 nm激光。利用跃迁截面较大的a切Nd∶YVO4为自拉曼晶体，选择KTP作为和频晶体，实现了内腔式自拉曼和频激光器的输出。当LD泵浦功率为22.5 W时，获得最大1.53 W的连续1176nm激光输出，泵浦阈值约为0.8 W;当LD泵浦功率为12W时，实验得到最高输出功率580 mW的558.6nm的连续激光输出;当LD泵浦功率为17.5 W和调Q频率为30 kHz时，实验得到最高平均输出功率1.71 W的558.6nm的激光输出。并深入对拉曼过程的蓝色荧光现象进行研究，发现其产生与拉曼过程无关，只与腔内的基频激光有关。\n 3.研究了c切Nd∶YVO4声光调Q自拉曼和频560nm和倍频589nm激光。在LD泵浦功率14 W和调Q重复频率20 kHz下，以KTP作为和频晶体，实验获得平均功率840 mW的560nm黄绿光输出。实验对比了KT和LBO作为变频晶体的倍频激光输出，在LD泵浦功率16.2 W和调Q频率40 kHz下，以LBO作为倍频晶体获得最高平均功率2.15W的589nm黄光输出。中心波长为589.17nm，线宽0.2 nm，跟钠D2共振谱线589.159nm吻合的较好，是潜在的钠信导光源。\n 4.对掺MgO的PPLN光学参量振荡器的宽波段可调激光进行了理论及实验研究。在介绍了准相位匹配理论的基础上，简单说明了下周期极化晶体的常用制作方法和分类。进一步实验可通过模式匹配的理论计算改变腔结构，进一步提高转换效率。同时基于LD端面泵浦腔内连续掺MgO的铌酸锂(MgO∶PPLN) OPO的初步实验，实现了1.5μm红外宽波段激光的可调谐输出。

关键词：基频激光共振谱线拉曼变频光学参量 LD泵浦

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LD端面泵浦Nd：YAP激光及非线性频率变换研究

LD端面泵浦Nd：YAP激光及非线性频率变换研究

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作者：段延敏福建师范大学

学位级别：硕士

LD端面泵浦固体激光器因具有效率高、模式匹配好、结构紧凑、寿命长等优点,近年来迅速发展成为激光学科的重点研究方向之一。Nd:YAP晶体不但具有较高热导率和光学机械系数,而且具有较大的4F3/2-4I13/2跃迁截面和偏振输出等特点,作为高功... 详细信息

LD端面泵浦固体激光器因具有效率高、模式匹配好、结构紧凑、寿命长等优点,近年来迅速发展成为激光学科的重点研究方向之一。Nd:YAP晶体不但具有较高热导率和光学机械系数,而且具有较大的4F3/2-4I13/2跃迁截面和偏振输出等特点,作为高功率1.3μm波段及频率变换方面的激光晶体具有明显的优势。目前利用Nd:YAP进行端泵的实验报道较少,鉴于在侧泵高功率1.3μm波段有较好的实验结果,所以本文对LD端面泵浦Nd:YAP及其倍频红光进行了理论和实验研究。文章首先概述了LD泵浦固体激光器的发展历史、研究方向及热点和Nd:YAP激光器的发展进程及现状。其次,对几种最常用的激光晶体及晶体热效应进行了分析,并实验测量了Nd:YAP晶体的热焦距。然后,在Nd:YAP激光器的实验研究中,分析了平平腔和平凹腔的腔模对输出功率的影响,对比了不同透过率输出耦合镜的实验结果,最终获得了3.15W的1341.4nm激光输出,并与Nd:YVO4在1.3μm、1μm波段的激光输出结果进行了对比。选用LBO晶体进行了腔内倍频的初步实验,获得了431mW的670.7nm红光输出。最后就当前研究热点之一即通过激光技术产生THz波的现状进行了介绍,着重对用于THz辐射的中远红外非线性光学晶体性能进行比较,给出了获得较高转换效率和能量的太赫兹波输出的非线性光学晶体应具备的条件。

关键词： LD泵浦固体激光器 Nd:YAP 倍频红光太赫兹

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半导体激光端面抽运Nd:YVO_4自拉曼和频559nm激光

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中国激光 2013年第5期40卷 9-12页

作者：段延敏朱海永凤正荣张耀举郑崇伟温州大学物理与电子信息工程学院浙江温州325035

报道了采用激光二极管端面抽运a轴切割的Nd:YVO4晶体自拉曼和频激光的实验研究。从谐振腔结构、晶体膜系以及和频晶体的选择方面对激光系统进行了设计,对连续运转和声光调Q下和频激光器的性能进行了研究。以KTP晶体为和频晶体,在12W的... 详细信息

报道了采用激光二极管端面抽运a轴切割的Nd:YVO4晶体自拉曼和频激光的实验研究。从谐振腔结构、晶体膜系以及和频晶体的选择方面对激光系统进行了设计,对连续运转和声光调Q下和频激光器的性能进行了研究。以KTP晶体为和频晶体,在12W的抽运功率下,获得了580mW的558.6nm连续黄绿激光输出,光-光转化效率为5%。在17.5W的抽运功率和30kHz的声光调Q重复频率下,获得了最高平均功率为1.71W、脉冲宽度为21ns的黄绿激光输出,光-光转化效率为9.8%。

关键词：激光器自拉曼 Nd YVO4晶体和频端面抽运声光调Q

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LD端面抽运的1356nm Nd:YAG晶体激光器研究

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中国激光 2013年第6期40卷 141-144页

作者：陈久益段延敏潘小歌凤正荣朱海永温州大学物理与电子信息工程学院浙江温州325035

报道了基于Nd:YAG晶体的4F3/2-4I13/2能级跃迁的1356nm单波长LD端面抽运Nd:YAG激光器。采用LD端面抽运的平平腔结构,实现了2.4 W的连续波1356nm和1414nm双波长激光输出,光光转换效率为26.7%。通过在腔内插入1.3μm波段的声光Q开关,增加... 详细信息

报道了基于Nd:YAG晶体的4F3/2-4I13/2能级跃迁的1356nm单波长LD端面抽运Nd:YAG激光器。采用LD端面抽运的平平腔结构,实现了2.4 W的连续波1356nm和1414nm双波长激光输出,光光转换效率为26.7%。通过在腔内插入1.3μm波段的声光Q开关,增加了1414nm波长的腔内损耗,从而获得了1356nm的单波长连续和调Q脉冲激光输出。单波长输出功率为2W;重复频率为5kHz时,脉冲光平均功率为1.3W,脉冲宽度为71ns,峰值功率为3.66kW。

关键词：激光器 Nd YAG晶体 1356 nm激光端面抽运声光Q开关

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Nd：YAG陶瓷与单晶~4F_(3/2)-~4I_(13/2)跃迁的弱谱线多波长激光性能对比

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物理学报 2015年第20期64卷 194-198页

作者：林悠优李江涛朱海永廖小青段延敏章健唐定远温州大学物理与电子信息工程学院温州325035 江苏师范大学江苏省先进激光材料与器件重点实验室徐州221116

报道了基于半导体激光端面抽运Nd:YAG的~4F_(3/2)—~4I_(13/2)跃迁的弱谱线多波长激光输出.实验对比了透明陶瓷与单晶材料的激光输出特性,表明透明陶瓷和单晶材料荧光谱强度的略微差异,导致了多波长输出时相同两个波长之间的激光强度比... 详细信息

报道了基于半导体激光端面抽运Nd:YAG的~4F_(3/2)—~4I_(13/2)跃迁的弱谱线多波长激光输出.实验对比了透明陶瓷与单晶材料的激光输出特性,表明透明陶瓷和单晶材料荧光谱强度的略微差异,导致了多波长输出时相同两个波长之间的激光强度比在两种材料中的差异.基于两种耦合输出镜片,激光阈值都在2 W左右.在13.5 W的抽运功率下,基于Nd:YAG透明陶瓷获得了输出功率4.05 W、强度比1:2的1338与1356 nm双波长激光和输出功率3.65 W、强度比13:1的1356与1414 nm双波长激光,斜率效率分别达33.9%和31.9%.

关键词： YAG 透明陶瓷 1.3μm波段多波长

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LD端面抽运c切Nd:YVO_4自拉曼倍频589nm黄光激光研究

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物理学报 2011年第9期60卷 373-377页

作者：朱海永张戈张耀举黄呈辉段延敏魏勇尉鹏飞于永丽温州大学物理与电子信息工程学院温州325035 中国科学院福建物质结构研究所光电材料化学与物理重点实验室福州350002

报道了LD端面抽运c切Nd:YVO4自拉曼倍频黄光激光器的研究.采用10mm长,二类临界相位匹配角(θ=69°,=0°)切割的KTP晶体作为倍频晶体.考虑到c切Nd:YVO4跃迁截面较小,所以通过对谐振腔及晶体膜系的严格设计,减少腔内插入损耗和... 详细信息

报道了LD端面抽运c切Nd:YVO4自拉曼倍频黄光激光器的研究.采用10mm长,二类临界相位匹配角(θ=69°,=0°)切割的KTP晶体作为倍频晶体.考虑到c切Nd:YVO4跃迁截面较小,所以通过对谐振腔及晶体膜系的严格设计,减少腔内插入损耗和衍射损耗.最终在脉冲重复率为10kHz,抽运功率为11.2W下,获得了最高570mW的倍频黄光激光输出,对应抽运光到倍频黄光的转化效率约为5.1%,拟合得到输出功率对应抽运功率的斜效率为6.6%.激光中心波长在589.17nm,谱线宽度0.2nm,与钠D2共振谱线符合较好.

关键词：拉曼激光 c切Nd:YVO4 589nm 黄光激光

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LD端面泵浦声光调QNd:YVO_4/KTA 1.53μm光学参量振荡激光器

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强激光与粒子束 2010年第2期22卷 229-232页

作者：陈慧彬朱海永张戈黄呈辉郑益群魏勇段延敏王鸿雁邱港中国科学院福建物质结构研究所福州350002 福建师范大学物理与光电信息科技学院福州350007 青岛海泰光电技术有限公司山东青岛266100

介绍了一台连续激光二极管(LD)端面泵浦声光调Q的高重复频率、高效率1.53μm人眼安全光学参量振荡激光器。激光基质材料采用Nd:YVO4晶体,采用按Ⅱ类非临界相位匹配切割、长20 mm的KTA晶体作为非线性光学晶体。在LD泵浦功率13.7 W,声光调... 详细信息

介绍了一台连续激光二极管(LD)端面泵浦声光调Q的高重复频率、高效率1.53μm人眼安全光学参量振荡激光器。激光基质材料采用Nd:YVO4晶体,采用按Ⅱ类非临界相位匹配切割、长20 mm的KTA晶体作为非线性光学晶体。在LD泵浦功率13.7 W,声光调Q重复频率60 kHz时,获得最高平均功率2.6 W的1.53μm信号光输出,泵浦光-信号光转换效率达到19%。在最高输出功率2.6 W下测得单脉冲宽度2.9 ns,对应的单脉冲能量和峰值功率分别为43.3μJ和15 kW。

关键词：光学参量振荡器 Nd:YVO4 砷酸钛氯钾晶体声光调Q 人眼安全

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LD端面抽运Nd:YLF/KTA连续光参量振荡激光

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强激光与粒子束 2013年第6期25卷 1341-1344页

作者：凤正荣段延敏李志平王鸿雁郑崇伟张耀举张戈朱海永温州大学物理与电子信息工程学院浙江温州325035 中国科学院福建物质结构研究所福州350002 青岛海泰光电技术有限公司山东青岛266100

采用非临界相位匹配切割,尺寸5mm×5mm×20mm的KTA作为非线性光学晶体,进行了基于半导体激光端面抽运Nd:YLF/KTA的内腔式连续光学参量振荡激光研究,获得了中红外3.5μm波段的连续激光输出。为了提高连续光参量振荡腔内信号光的... 详细信息

采用非临界相位匹配切割,尺寸5mm×5mm×20mm的KTA作为非线性光学晶体,进行了基于半导体激光端面抽运Nd:YLF/KTA的内腔式连续光学参量振荡激光研究,获得了中红外3.5μm波段的连续激光输出。为了提高连续光参量振荡腔内信号光的功率密度,降低激光输出阈值,采用对信号光高反射的单谐振腔结构进行激光实验。在8.35W的抽运功率下,分别获得了335mW和110mW的3440nm和1505nm的激光输出,对应的总转换效率达到了5.6%。该实验研究表明半导体激光端面抽运的内腔式KTA连续光学参量振荡也能获得高效的中红外激光输出。

关键词：中红外激光光参量振荡器 KTA晶体连续激光输出

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异步双波长脉冲锁模动力学特性

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强激光与粒子束 2024年第10期36卷 117-123页

作者：刘瑞燕金鑫鑫段延敏朱海永温州大学数理学院浙江温州325035 温州大学电气与电子工程学院浙江温州325035

设计了基于双峰滤波的掺铒全光纤激光模型,开展了异步双波长脉冲锁模动力学特性的数值模拟研究。以同一噪声作为初始条件,分别将增益光纤饱和能量设置为15、40、55 pJ,模拟结果表明:噪声最终分别演化成为单波长脉冲锁模、异步双波长脉... 详细信息

设计了基于双峰滤波的掺铒全光纤激光模型,开展了异步双波长脉冲锁模动力学特性的数值模拟研究。以同一噪声作为初始条件,分别将增益光纤饱和能量设置为15、40、55 pJ,模拟结果表明:噪声最终分别演化成为单波长脉冲锁模、异步双波长脉冲锁模、孤子分子形式的异步双波长脉冲锁模,其中异步双波长脉冲生成的演化过程经历噪声脉冲、多脉冲锁模与增益竞争、稳定的异步双波长脉冲锁模3个阶段;增益光纤饱和能量的大小直接决定脉冲在增益竞争中的演化方向。脉冲碰撞过程中互相位调制作用引起的脉冲频率移动,导致时域脉冲时间抖动。

关键词：异步双波长脉冲自启动锁模锁模动力学

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三镜直腔结构MgO∶PPLN高效连续光参量振荡器

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光学精密工程 2019年第1期27卷 45-50页

作者：尉鹏飞张永昶张静段延敏朱海永绍兴文理学院数理信息学院浙江绍兴312000 温州大学激光与光电子技术研究所浙江温州325035

为了优化MgO∶PPLN连续光参量振荡器(OPO)的输出特性,对三镜直腔结构的内腔式OPO系统进行腔结构设计,对其同时输出高效的信号光和闲频光进行研究。采用半导体激光端面抽运Nd∶YVO4晶体实现连续的1 064nm激光为基频光。对比分析了基频激... 详细信息

为了优化MgO∶PPLN连续光参量振荡器(OPO)的输出特性,对三镜直腔结构的内腔式OPO系统进行腔结构设计,对其同时输出高效的信号光和闲频光进行研究。采用半导体激光端面抽运Nd∶YVO4晶体实现连续的1 064nm激光为基频光。对比分析了基频激光腔和OPO腔各腔镜分别采用平面镜或平凹镜的三种腔型结构的激光输出特性。基于30.5μm的极化周期和12.4W入射抽运功率时,获得了最高输出功率3.92W(信号光2.6W和闲频光1.32W),转化效率31.6%的激光输出,对应的信号光和闲频光的中心波长分别为1 549nm和3 394nm。结果表明三个腔镜均采用平凹镜时,可有效的压缩基频激光腔在MgO∶PPLN晶体上的光斑,提升基频激光的功率密度,而且基频激光腔和OPO腔的基模光斑在MgO∶PPLN晶体上更好的匹配,从而提升变频效率。

关键词：光参量振荡中红外激光 MgO∶PPLN 准相位匹配端面抽运

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