基于mgoppln的中红外光学参量振荡器泵浦特性研究

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1、早？Ｉ－．＇－：藝＂．：＃＾？．喔：＾ｉ科学院大學？ｉＪｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｙｙ＇＇■？—＇－＇．－Ｖ－，．■－ｆ硕±学位论文＂ｉ．？１．．－Ｖ．．Ｖ；＇’：■甚于ＭｓＯ：Ｐ化Ｎ的中红外光学参量■■｜—■Ｉ＊￣广…ｍｒ７—ｎｒ振荡器聚浦特性研究１？麵作者姓名：李充‘胃指导教狎：谢冀江研究员；中菌科学院长春光学精密抗

2、械与物理研究所＇＇＇去＾；‘工程硕古学位类别：．彻国‘＇■挙科专业■ｒｍ：光学工程培养单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所：２０１６年１０月独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得的，，论文中不包含其他人己经发表或成果。据我所知除了特别加标注和致谢的地方外撰写过的研巧成果，均已在文中作了明确的。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体说明。本声明的法律结果由本人承担。名Ｉ居学位论文作者签名：糸Ｖ日期：学位论文使用授权书本学位

3、论文作者完全了解中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械与物理目研巧所有关保，：留、使用学位论文的规定日中国科学院大学中国学院长春光学精及科理研送交学位论文子密机械与物究所有权保留井向国家有关部口或机构的复印件和电版，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国科学院大学及中国科学院长春光学精密机械物理研，究所可Ｗ将学位论文的全或部分内容编入有关数据库进斤检索与部可Ｗ采用影、、学位论文。印印或其它复制手段保存汇编本缩（保）密的学位论文在解密适用本授权书后Ｏ斗名：指导教师签名：学位论文作者签／ｈｆ’，２日：日期：

4、如＇［！４期含社心Researchonpumpingcharacteristicsofmid-infraredopticalparametricoscillatorbasedonMgO:PPLNByLiChongADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEngineeringChangchunInstituteofOptics,FineMe

5、chanicsandphysics,ChineseAcademyofsciencesOctober,2016摘要基于MgO:PPLN的中红外光学参量振荡器泵浦特性研究李充（光学工程）导师：谢冀江研究员摘要随着光电信息技术的快速发展，3~5μm波段中红外光源对光谱学、遥感技术、激光通信等领域具有重要的应用价值和广阔的科研前景，开展该波段激光器的研究具有重要意义。调研发现，基于光参量振荡器（OpticalParametricOscillator,OPO）的中红外激光输出方式具有全固态激光器的体积小、重量轻、性能稳定、可靠性好、光束质量好等优点

6、，同时具有OPO激光可调谐光谱范围宽的优势。鉴于此，依托实验室中红外激光器项目，本课题将使用光纤激光器开展基于MgO:PPLN晶体的中红外光参量振荡器的研究工作，着重分析如何通过合理的光学设计来获得更高效、更稳定的中红外激光器样机，工作内容具体如下：（1）调研了中红外激光器的实现方式和国内外研究现状，在此基础上确立以OPO方式实现中红外输出的技术途径。结合非线性光学建立光学参量振荡器的理论基础，对比不同的谐振腔并使用CodeV设计仿真OPO光学系统结构。（2）基于OPO光斑聚焦参数与阈值关系的数值计算模型，仿真分析了聚焦参数与参量转换效率

7、之间的关系，得出理想情况下的最优聚焦参数。在此基础上，分析理想情况下所得结论的适用范围以及所存在的局限性；通过建立热传导方程，对高功率泵浦下、晶体加热条件下晶体的热效应做了分析，指出泵浦光过度聚焦将会导致晶体内热透镜效应加强，进一步仿真分析了在不同泵浦功率、聚焦参数下晶体内部的温差。（3）通过CodeV软件设计缩束系统并进行仿真，仿真结果指导实验泵浦光斑聚焦参数的调谐方法。运用此缩束系统，基于MgO:PPLN晶体和光纤激光器I中国科学院大学硕士学位论文：基于MgO:PPLN的中红外光学参量振荡器泵浦特性研究搭建了OPO的系统实验装置，先后

8、使用不同尺度的MgO:PPLN晶体实验研究了聚焦参数对OPO的性能影响。实验结果表明，在较低的泵浦输入条件下，较大的光斑聚焦参数能够得到更高的参量转换效率。但是当泵浦光增加时，最优聚焦参数逐渐