全固体腔内和频拉曼黄光激光器理论与实验研究

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1、分类号：O43学号：201300357008硕士学位论文全固体腔内和频拉曼黄光激光器理论与实验研究TheoreticalandExperimentalStudyofAllSolidStateIntracavitySum-frequencyRamanYellowLaser研究生姓名：皇甫军强指导教师：丁双红教授学科门类：理学专业名称：光学论文提交日期：2016年3月30日分类号：０４３学号；２０］３００３５７００８铜台Ａ聲硕±学位论文全固体腔内和频拉曼黄光激光器理论与实验硏究ＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄＥｘｅｄｍｅｎｔａｌＳｆ：ｕｄｙｏｆＡｌ

2、ｌＳｏｌｉｄＳｔａｆ；ｅｐ－ＲａｍａｎＩｎｔｒａｃａｖｉｔｙＳｕｍｆｒｅｕｅｎｃＹｅｌｌｏｗＬａｓｅｒｑｙ研巧生姓名：重；］§累弓旨：３９＾指导教师Ｊ＜学科口类：理学专业名称：光学１６３月３〇论文提交日期：２０年日烟台大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明，：所呈交的学位论文独立，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体。，均已在文中Ｗ明确方式标明本声明的法

3、律结果由本人承担。＇）论文作者签名；日期：別／年月日參禱系旁蒙／？Ｓ学位论文使用授权说明本人完全了解烟台大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，艮Ｐ；按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论、文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可采用影印缩印；在非保密的论文范围内，学校、数字化或其它复制手段保存论文。可Ｗ公布论文的部分或全部内容）（保密论论文在解密后遭守此规定文作者签名：妻杂军議曰期；乃／／年＾月乃曰：９２扛円期：年王月曰指导教师签名」＾摘要受激拉曼散射（SRS）的发现，提供了一种生成不同

4、频率的激光的输出方法，是一种非线性的方法。近年来对拉曼激光器的研究依然很受关注，尤其是在当前晶体生长技术的发展下，发现了许多性能优良的拉曼晶体，对受激拉曼散射的进一步研究提供了可能。对不同的泵浦光以及拉曼晶体的选择，使拉曼激光器产生一阶斯托克斯光的波长范围可以囊括从紫色波长到近红外波长。全固态拉曼激光器的研究如今已成为十分吸引研究者的前沿领域，其具有结构简单、组成紧凑、效率较高、不易受外界干扰的优点，在交通、通信、医学、测绘及国防等领域有极其重要的用途。560nm～600nm波段的黄绿光是多用途的一类激光，在藻红蛋白标记、生物免疫检测、医疗器械应用、生物化学科技等很多方

5、面有着这重要的应用，其中560nm波段的激光已得到广泛应用。如何有效获得该段波长的激光一直是广大激光研究者的主要攻克方向，倍频（SHG）与和频（SFG）是两种获得黄绿光波段激光的有效途径。1120nm～1200nm波段的激光由激光材料来产生是特别困难的，使得560nm～600nm波段的激光由直接倍频来产生是很不容易的。因而拉曼光的产生显得就特别重要，其为倍频与和频产生黄绿光提供了可能。本论文首先介绍了相关全固体拉曼激光器的分类及研究现状和和频拉曼黄光激光器的研究情况，简单叙述了拉曼晶体及主要和频晶体。本论文以激光器速率方程为理论研究工具，分别推导出了被动调Q腔内和频拉曼

6、激光器和主动调Q腔内和频拉曼激光器的速率方程，并分别进行了归一化处理，得到归一化的各个综合参数，然后运用常见晶体的参数，分别研究了各综合参数的恰当取值，并在适当取值下，进行了数值模拟，深入细致的研究了综合影响参量对输出激光脉冲的影响，模拟结果可以指导实验设计。基于理论研究，设计了二极管激光泵浦被动调Q拉曼激光器的实验。选用了当前常用的SrWO4拉曼活性介质，得到相应二极管激光泵浦被动调Q拉曼激光器的拉曼光输出。在输入泵浦激光功率4.12W时，得到的最大拉曼光输出功率达到了0.724W，拉曼转换的效率高达17.5%。这一实验结果非常好的反映了SrWO4的优良拉曼特性。对影

7、响拉曼光输出的各种激光器器件参数进行了研究，包括输入镜曲率半径、饱和吸收体初始透过率及输出镜对拉曼光的反射率等。I本论文还就KTP晶体的和频性质进行了研究，设计出了被动调Q内腔式和频拉曼黄光激光器，并成功获得了黄绿光的输出，在输入泵浦功率4.12W时，获得的最大和频黄光输出达到0.109W，转换的效率为2.64%，脉宽为6.5ns。和频光的单脉冲能量为19.9J，峰值功率为3.06kW。关键词：腔内和频；受激拉曼散射；拉曼激光器；速率方程；被动调Q；和频拉曼黄光激光器IIAbstractThediscoveryofStimulatedR