一、基于周期极化铌酸锂晶体的角度调谐光学参量振荡器（论文文献综述）
周廉[1]（2021）在《基于铌酸锂晶体差频产生宽带中红外光学频率梳的研究》文中进行了进一步梳理光学频率梳在时域上是稳定的激光脉冲序列,在频域上表现为一系列等间距的频率谱线。光梳最初是为频率计量而发明的,其宽光谱、高精度、高分辨和快速扫描的特性为激光光谱学提供了全新的测量方法。在分子光谱测量中,宽带的光梳光源可以同时激发多种样品的跃迁,基于双光梳的光谱测量技术可以在极短时间内获取高分辨的精密光谱。大量分子能在中红外波段能发生强烈的特征振动跃迁,因此中红外光谱是一种识别和量化分子的技术手段。中红外光梳在分子光谱测量中不仅具有高精度、高分辨、高速探测的特性,还兼具了高灵敏度的优点,在环境监测,呼吸诊断和工业安全等领域具有重要的研究价值。产生中红外光梳的方法有很多,其中差频的方法可以简化光梳的时频域控制系统,而且输出平均功率相对较高,波长可以覆盖整个中红外波段。本文以实现3～5μm的大气窗口的中红外光学频率梳为目标,围绕基于周期性极化铌酸锂晶体差频产生宽带中红外光梳展开研究,主要工作包括中红外光梳的光源、光谱可调谐的中红外光梳、倍频程宽度的中红外光梳等方面,最终成功研制了光谱可以直接覆盖2.6～5.3μm的宽带中红外光梳系统,并在此基础上成功实现了相干性分析以及气体吸收光谱测量,验证了中红外光梳系统在精密光谱测量应用中的适用性。具体研究内容和创新点如下:1.实现了中红外光学频率梳的种子光源。研究了基于保偏光纤的非线性放大环形镜锁模与非线性偏振演化锁模技术,通过理论分析建立锁模模型,利用数值计算和模拟仿真证明了两种锁模技术形成可饱和吸收的机制,最终验证了五种不同腔形结构实现超短脉冲的可行性,并且选用高稳定、宽光谱的非线性放大环形镜锁模作为中红外光学频率梳的种子源。2.实现了基于光纤激光系统的光谱可调谐中红外光学频率梳。基于近红外锁模光纤光梳,通过啁啾脉冲放大与光谱非线性展宽获得了宽光谱的信号光,利用光学差频技术,在啁啾极化铌酸锂晶体中产生了光谱在3.0～4.4μm区间可调谐的中红外光学频率梳。为了获取更宽调谐范围的中红外光梳,组建了具有高功率、宽光谱特性的自相似放大器,获得了平均功率56.8W,脉冲宽度33fs,峰值功率22.95MW的超短脉冲。采用周期极化铌酸锂作为非线性频率变换晶体,产生了中心波长在3.3～5.2μm可调谐的中红外光学频率梳。3.实现了光谱覆盖范围达到倍频程宽度的中红外光学频率梳。从宽带近红外设计方案出发,优化了系统输出光谱带宽以及晶体结构,通过啁啾极化铌酸锂晶体产生光谱直接覆盖2.6～5.3μm的宽带中红外光学频率梳,并且还验证了系统的相干性和多气体分子并行测量的能力。为了将宽带中红外光学频率梳进一步推向应用,简化系统结构,通过脉冲内自差频的方式在啁啾型周期性极化铌酸锂波导内同样产生了宽带中红外光学频率梳,光谱范围2.5～5.0μm。
陈柄言[2]（2021）在《全光纤多级同步泵浦MgO：PPLN皮秒中红外激光器研究》文中研究指明作为重要大气透射窗口之一的3-5μm波段中红外激光,同时覆盖了多种分子原子特征吸收谱,为分子“指纹”区,在大气环境监测、新型医学诊疗以及红外光电对抗等领域具有非常重要的应用前景。随着激光输出模式从最初传统的长脉冲激光逐步发展到超快脉冲激光,使皮秒3-5μm中红外激光的应用研究进一步加深拓展。采用1μm光源泵浦MgO:PPLN是目前实现中红外激光连续调谐输出的主要技术手段之一,该方面研究对中红外皮秒激光的发展具有重要意义。本论文从泵浦源掺Yb全光纤MOPA皮秒激光系统的优化设计和同步泵浦MgO:PPLN OPO和OPA的理论分析与设计出发,对多级同步泵浦MgO:PPLN OPO和OPA高功率皮秒中红外激光输出进行研究,主要研究成果如下:理论设计方面:分别对泵浦源掺Yb全光纤MOPA皮秒激光系统和同步泵浦MgO:PPLN OPO和OPA皮秒中红外激光进行理论分析和优化设计。在全光纤泵浦源部分,设计采用新型二维钙钛矿材料（CH3NH3）Pb I3作为可饱和吸收体,实现光纤激光器锁模种子源输出,同时采用多级同步延迟脉冲泵浦技术和长周期光纤光栅负双包层锥形增益光纤实现在放大过程中对ASE效应和SRS效应的抑制。在非线性频率变换部分,建立并求解皮秒同步泵浦体制下的MgO:PPLN OPO和OPA三波耦合模型,给出了OPO过程的初始条件、小信号近似解、大信号解,并分析了OPO和OPA过程的晶体最佳长度、线宽展宽特性以及波长调谐特性,对MgO:PPLN OPO和OPA系统参数优化选取。同时,对皮秒同步泵浦MgO:PPLN晶体热效应进行分析,提出采用侧面全包裹的温控夹具实现了对波前畸变的改善,并对皮秒同步泵浦MgO:PPLN OPO谐振腔折叠腔和蝶形腔结构以及OPA同步结构进行设计。最终为实现多级同步泵浦MgO:PPLN皮秒中红外激光输出提供了理论依据和实验基础。实验方面:对高功率皮秒1064nm光纤激光以及多级同步泵浦MgO:PPLN OPO和OPA实验研究。基于（CH3NH3）Pb I3纳米材料锁模,实现了输出脉宽17.4ps,平均功率10.56m W,中心波长1063.8nm的皮秒全光纤种子源激光输出。通过对光纤放大过程中对ASE效应和SRS效应的抑制,实现了脉冲宽度为17.6ps,输出功率51.5W,峰值功率59.88k W的1064.7nm皮秒激光输出。基于此同步泵浦MgO:PPLN OPO,实现了折叠腔和蝶形腔的对比优化,以及腔长失谐优化,最终实现输出功率为804m W的皮秒3.8μm闲频光输出,对应斜率效率为12.3%,转换效率为11.49%,并实现了在极化周期调谐下中红外3.6μm～4.1μm和在温度调谐下3.6μm～3.8μm中红外调谐激光输出。基于此进一步进行两级同步泵浦MgO:PPLN OPA激光系统研究,在第一级OPA实现了从OPO闲频光804m W到2.51W的定标放大,对应的斜率效率为12.11%,转换效率为12.19%。在此基础上在第二级OPA实现了从2.51W到6.63W的定标放大,其对应的斜率效率为16.40%,转换效率为16.46%,最终多级同步泵浦MgO:PPLN激光闲频光整体的转换效率为14.41%。同时证明了OPA在闲频光功率放大的过程中可以有效遏制光束质量的恶化,最终通过两级OPA实现光束质量为MX2=2.56和MY2=2.62,最终实现了掺Yb全光纤MOPA激光多级同步泵浦MgO:PPLN高功率皮秒中红外激光输出。
刘贺言[3]（2020）在《人眼安全1.5μm高重频自光参量振荡器研究》文中认为1.4-2μm近红外激光处于人眼安全波段,其中1.5μm波段不仅对人眼的损害较小,也处于大气主要的投射窗口,在激光测距、光电对抗、激光医疗等军事和民用方面都有着重要的应用前景。目前采用准相位匹配的光参量振荡技术（QPM-OPO,Quasi-Phase Matching Optical Parametric Oscillator）具有高重频、窄脉宽、高峰值功率等巨大优势。随着光参量振荡技术的发展,激光器体积庞大、结构复杂等问题随之而来,相比于传统的1.5μm人眼安全光参量振荡器,将Nd3+掺杂在MgO:PPLN晶体之中,使增益介质与变频介质合二为一,为获取结构紧凑、功能集成化的高重频1.5μm人眼安全激光器提供了一种全新技术手段。理论方面主要以准相位匹配作为理论基础,对Nd:MgO:LN晶体物化特性、光学特性进行分析以及对周期极化的Nd:MgO:LN晶体的调谐曲线进行理论模拟。随后构建Nd:MgO:PPLN晶体温度场与应力场模型,模拟了晶体单端与双端泵浦温度场与应力场分布,并以此为基础结合温度调谐曲线分析晶体温升对信号光波长的影响,最终确定晶体极化周期为29.8μm。除此之外,运用ABCD矩阵模拟了三波光场的光斑变化,优化了三波光场的模式匹配,确定了实验搭建的最佳参数。最后,建立超阈值倍数以及自光参量振荡主、被调Q速率方程,进一步优化信号光的变频参数,理论上模拟了了基频光与信号光重频的稳定性以及对应脉宽的变化。实验方面开展813 nm端面泵浦自光参量振荡1.5μm相关实验。在单端泵浦被动调Q实验中,当晶体吸收泵浦功率12.8W时,实现了1514 nm信号光波长输出,平均功率为210mW,重频为5.4kHz,脉宽为6.1ns,峰值功率为6kW。在双端泵浦高重频声光调Q实验中,当晶体吸收泵浦功率19.5W时,实现了1512 nm信号光波长输出,平均输出功率为545mW,最高重频为100kHz,脉宽为14.18ns,峰值功率为5.8kW,下转换效率为38.6%,没有观察到明显的逆转换现象。实验结果与理论相符合,验证了1.5μm自OPO技术的可行性,在满足激光器结构紧凑的前提下,获得了高重频人眼安全1.5μm激光的输出。
唐隆煌[4]（2020）在《高性能太赫兹波参量辐射源及其应用的研究》文中认为太赫兹波由于其独特的电磁频谱特性,在生物医学诊断、通信及雷达探测等领域具有重要的研究价值和应用前景。高性能太赫兹波辐射源是太赫兹波应用的关键技术基础,而太赫兹波参量辐射源由于兼具宽频率调谐范围和高功率单色太赫兹波输出,且拥有体积小、结构紧凑和室温工作等优点,是目前太赫兹波辐射源的重要研究方向之一。本文围绕太赫兹波参量辐射源的频率连续可调谐和输出能量特性等关键问题,对非线性晶体中基于受激电磁耦子散射（SPS）的宽带相位匹配及高增益泵浦技术进行了理论和实验研究,实现了宽调谐范围、高能量的高性能太赫兹辐射源,并应用于雷达散射特性表征。主要工作内容和创新点如下:1、研究了基于铌酸锂晶体的宽带高能量太赫兹参量产生技术。理论分析不同化学计量比铌酸锂晶体的介电、拉曼特性对基于SPS的太赫兹波频率调谐范围和转换效率的影响,实验设计循环泵浦技术,提高太赫兹波转换效率;与传统同成分铌酸锂（CLN）晶体相比,近化学计量比铌酸锂（SLN）晶体将太赫兹频率调谐上限从3THz扩展至4.64THz,并在1.6THz处提高太赫兹波能量2.75倍。2、研究了基于多模SPS的可调谐双色太赫兹波参量产生技术。理论分析了多模SPS中泵浦波长对双色太赫兹波相位匹配调谐及增益特性的影响,实验上利用双波长激光泵浦磷酸钛氧钾（KTP）晶体,通过同时激发不同A1振动模的SPS实现双色太赫兹波输出,其频率调谐范围为3.15-11.63THz和1.47-6.03THz,且双色太赫兹波之间输出能量比例任意可调。3、研究了基于相干SPS的太赫兹波参量产生技术。理论分析了非线性极化率共振增强效应对太赫兹波产生过程中参量效应和级联SPS效应的影响;实验上利用脉冲种子光注入技术,基于SLN晶体实现类光子区相干SPS,在1.04-5.15THz范围内获得3d B带宽提升2.6倍的高增益太赫兹波辐射;并基于KTP晶体实现类声子区增益补偿,获得2.96-6.48THz范围内的太赫兹波连续调谐输出,在3.3THz处输出能量提高6.84倍。4、实验研究了典型目标体在太赫兹频段的雷达散射截面特性。利用自行研发的脉冲种子注入式太赫兹波参量辐射源搭建了信噪比为17d B的近场太赫兹雷达散射截面测量系统,获得典型目标体在3.3THz和5.0THz处的雷达散射截面,结果表明相较于3.3THz处,5.0THz处的RCS值提高了3-7d Bsm。
贺奕焮[5]（2020）在《可调谐中远红外辐射源关键技术研究》文中指出中远红外波段在军事国防、生物医学、物质鉴定等领域具有重要应用价值与潜力。高性能可调谐中远红外辐射源是以上应用的重要保证。非线性光学频率变换技术是产生可调谐中远红外激光的有效方法之一。当前中红外及THz波段非线性光学晶体种类相对较少,限制了中远红外辐射源的调谐范围与转换效率。本文针对新型BaGa4Se7晶体以及DAST等有机晶体,研究了其在中远红外波段非线性光学特性,理论分析了其在可调谐中红外及THz波产生方面的高效非线性动力学过程等关键技术,优化设计泵浦方式、相位匹配方式、调谐方式等参数,实现了高效、宽调谐的中红外以及THz辐射源。论文的主要内容与创新点如下:1、基于BaGa4Se7晶体的可调谐中红外辐射源理论与实验研究。针对BaGa4Se7晶体光学特性,理论研究了基于角度调谐方式的中红外宽调谐特性,结合耦合波方程以及OPO理论分析了不同泵浦参数以及腔型结构下的非线性三波互作用过程以及高效输出方法。实现了具有较平坦调谐特性的中红外差频辐射源,调谐范围为3.36-4.27μm,最大单脉冲能量达到5.72m J;实现了高转换效率的中红外OPO,调谐范围为3.9-5.1μm以及8-14μm,11μm处单脉冲能量达到1.05m J。2、基于BaGa4Se7晶体的内腔串联中红外光学参量振荡器研究。基于串联式OPO结构,研究内腔泵浦条件下BaGa4Se7晶体中的多模式组合调谐技术,搭建了以双谐振单通KTP-OPO为第一级OPO的内腔串联中红外BaGa4Se7-OPO并实现了可调谐中红外输出,调谐范围为4.1-4.5μm,最大单脉冲能量达1.92m J。3、基于DAST晶体的超宽带可调谐差频THz辐射源理论与实验研究。基于DAST晶体红外与超宽带THz光学特性,解决超宽带相位匹配问题,理论研究并优化了差频方法中非线性动力学过程。实现了超宽带可调谐THz波输出,调谐范围达到0.1-20THz,输出能量达到μJ量级,并开展超宽带THz光谱应用研究。4、新型有机晶体超宽带可调谐THz辐射源的实验研究。基于四种新型有机晶体各异的光学特性,研究不同晶体的超宽带相位匹配技术与各自调谐输出特性,根据输出优势波段设计差频过程参数,并分别实现了超宽带可调谐THz波输出。
梅嘉林[6]（2019）在《基于非线性光学差频技术的小型化高重频太赫兹源研究》文中研究表明太赫兹波在光谱检测与医学成像等领域具有重要应用价值。小型化高重频太赫兹源能够缩减仪器设备的体积和成本,方便操作,且具有高平均功率及高采样速率等优势,是目前太赫兹源研究的重要方向之一。非线性光学差频技术具有成本低、装置简单、调谐范围宽、无阈值和室温运转等特点,是实现小型化高重频太赫兹源的重要途径。本文围绕这一课题开展研究工作,主要工作内容和创新点如下:1、基于端面泵浦的内腔光学参量振荡器,以Nd:YVO4和Nd:YLF作为激光介质,利用KTP和PPLN晶体进行实验,获得了最高4.15W的2μm双波长输出,脉冲重复频率25k Hz左右,波长调谐范围1.92-2.38μm,光光转换效率达22.5%,是已报道同类激光系统的最好结果。将上述双波长激光在QPM-GaAs与Ga Se晶体内差频,实现了最高功率1.8μW,调谐范围0.24-3.78THz的太赫兹波输出,整个系统长度在180mm以内,并成功用于材料光谱分析与多光谱成像。2、设计了以GaAs为主要材料的混合脊型波导,采用2μm与10μm双波长激光器作为泵浦源,理论计算了差频产生太赫兹波的输出特性。通过改变波导的结构参数,太赫兹波可在1.59-2.66THz内实现单色调谐输出,最高的输出功率56.16μW,转换效率5.62×10-5W-1,比传统块状晶体差频的转换效率提高了近两个数量级。波导结构可应用于集成光学系统,设计更为灵活,是实现小型化差频太赫兹源的理想选择。3、通过对量子阱材料进行合理的设计,在中红外双波长量子级联激光器中引入了能够实现差频的能级结构,有源层分别采用束缚态到连续态跃迁结构与双上能级结构,利用外腔双光栅调谐与切伦科夫辐射等技术,实现了重复频率30k Hz,峰值功率65.2μW的太赫兹波输出,调谐范围为2.25-4.5THz。内腔差频太赫兹量子级联激光器能够室温工作,可为集成化系统提供小型的高重频太赫兹源。
程曦[7]（2019）在《基于信号光简并的双波长中红外光学参量振荡器研究》文中研究说明3～5μm的中红外光源位于重要的大气传输窗口波段,许多原子和分子的吸收峰也在此波段,因而在很多领域都有着极其重要的应用前景。光学参量振荡器具有体积紧凑、结构简单、调谐性好等诸多优点,是实现中红外激光输出的重要手段。本论文通过信号光简并技术实现了高效率、低阈值、大跨度的多波长中红外PPLN OPO,大幅降低了光学参量下转换技术所需功率水平。同时,结合波矢匹配条件下的内腔差频技术,实现了多种特殊近红外光源的中红外参量下转换,为搭建中红外特种光源探索了一条全新的途径。论文的主要工作包含以下内容:一、研究了信号光简并条件下的多波长PPLN OPO的相关理论。利用二阶非线性光学过程中的三波耦合方程组,通过Matlab数值仿真软件,建立信号光简并条件下双波长光学参量振荡器的基本模型,并计算了小信号近似条件下泵浦条件、晶体温度、晶体周期等对多参量过程中参量增益及信号光耦合区间的影响,为信号光简并过程提供理论指导,并对双波长光学参量振荡器的转换效率和阈值条件进行了初步的仿真模拟。二、开展了基于信号光简并下的双波长PPLN OPO的实验研究利用并联注入的结构,实现了1018 nm和1080 nm双波长光纤激光器泵浦中红外PPLN OPO。首次观测到近简并处两束信号光产生耦合的中心波长跳变现象。通过晶体周期调谐的方式,实现了信号光简并条件下的双波长中红外输出,获得了中红外波长跨度为662 nm（3117 nm和3779 nm）的闲频光输出。在信号光简并的条件下,将1018 nm和1080 nm的双波长光纤激光器产生OPO过程的泵浦阈值分别降到1.38 W和266 m W。实验发现双波长泵浦产生OPO时,闲频光的总功率高于分别单独泵浦产生的闲频光功率之和。通过晶体温度调谐的方式,实现了低阈值、高效率的双波长中红外激光输出。三、研究了基于光纤拉曼效应实现信号光简并及小信号条件下双波长PPLN OPO通过晶体温度调谐的方式,首次实现了双波长拉曼光纤激光泵浦的信号光简并可调谐双波长中红外OPO。信号光的变换范围1607～1626 nm,闲频光范围3081～3583 nm,获得的双波长OPO总输出功率大于6.8 W。首次开展了小信号增益条件下,基于光纤受激拉曼效应实现双波长中红外OPO的实验。实验证实,在小信号增益条件下,当两个光参量过程无法同时达到OPO过程的起振条件时,工作在简并点且满足波矢匹配条件的参量下转换过程,其光-光转换效率远远高于传统差频激光器的转换效率。四、实验研究了低功率特殊光源中红外参量下转换。提出了基于波矢匹配的内腔差频结构实现低功率参量下转换方案,并采用多种特殊光源进行了验证。实现了1120 nm低功率脉冲光纤激光器的中红外频率变换。通过温度调谐的方式,使得OPO和DFG两个参量过程均能满足相位匹配条件。实现了1120 nm泵浦光和腔内高强度信号光之间的高效率差频。实验证实了,通过波矢匹配条件下的内腔差频结构,3593 nm的闲频光时域特性能够与1120 nm的泵浦光时域特性保持一致,实现了时域保形的参量下转换中红外激光输出。同时,在整个参量下转换过程中,DFG过程的斜率效率和泵浦光-闲频光转换效率均达到20%。实现了低功率条件下1064 nm单频光纤激光器的中红外频率变换,获得了高效率的中红外激光输出。实现了低功率条件下的宽谱光源的中红外频率变换,初步验证了光谱信息调制光源的参量下转换。
王鹏[8]（2019）在《光纤激光泵浦中红外光谱调控光学参量振荡器研究》文中认为具有特殊频域特性的3～5μm中红外激光在很多领域都有着极其重要的应用。光学参量振荡器（optical parametric oscillator,OPO）具有体积紧凑、结构简单、调谐性好等诸多优点,是实现中红外激光输出的重要手段。目前大多数光谱调控中红外OPO的研究报道都是通过改变振荡器参数来实现的,结构复杂且灵活度较低。光纤激光器具有光束质量好、亮度高等诸多优点,最重要的是它可以实现可控光谱输出。本论文着眼于将光纤激光器的光谱调控技术与PPLN晶体非线性变频技术结合起来从而实现光谱可调控的中红外PPLN OPO,主要内容包括:一、开展了PPLN OPO光谱调控理论的相关研究。以二阶非线性光学过程的三波耦合方程组为基础,利用传输矩阵法在小信号近似条件下对参量振荡过程增益特性进行了分析讨论,对特殊点宽带相位匹配技术的基本原理进行了阐述分析。之后利用级联注入法搭建了1060&1090 nm双波长光纤激光器并泵浦PPLN OPO,实现了最大功率为6.57 W的3.1&3.4μm双波长中红外激光输出。分析发现在实验中1090 nm低功率泵浦光与内腔信号光相互作用实现了相位失配下的高效内腔差频,其差频转换效率可以比理论值提高上百倍。对该现象进行了分析研究,初步认为谐振腔内高强度信号光及光纤激光泵浦源是产生该现象的主要因素。基于该现象可以实现低功率光源的频率下转换及多波长中红外激光输出,为后续实现光谱调控的中红外PPLN OPO奠定了基础。二、开展了基于相位失配高效内腔差频的光谱调控PPLN OPO的相关研究利用级联注入法搭建了1060&1080 nm双波长光纤激光器并泵浦PPLN OPO,实现了最大功率为7.38 W的3.1&3.3&3.33μm三波长中红外激光输出。利用级联注入法搭建了1060&1065&1080 nm三波长光纤激光器并泵浦PPLN OPO,实现了最大功率为8.7 W的3.13&3.17&3.31&3.34μm四波长中红外激光输出。利用级联注入可调谐双波长光纤激光器泵浦PPLN OPO实现了可调谐双波长中红外激光输出。1060 nm主激光产生了3.14μm闲频光和1.6μm信号光而1070 nm～1090 nm低功率可调谐激光与1.6μm内腔信号光发生了相位失配的高效内腔差频,产生了3227 nm～3413 nm可调谐中红外激光,双波长中红外激光输出功率超过6 W。这是首次利用双波长光纤激光泵浦实现的可调谐双波长中红外PPLN OPO。利用并联注入可调谐双波长光纤激光器泵浦PPLN OPO实现了可调谐双波长中红外激光输出。1018 nm主激光产生了3.1μm闲频光和1.5μm信号光而1065 nm～1080 nm低功率可调谐激光与1.5μm内腔信号光发生了相位失配的高效内腔差频,产生了3597～3781 nm可调谐中红外激光。实验观测到相位失配内腔差频的参量增益比理论值至少提升了27倍且其增益带宽扩展到了10 nm。三、开展了基于受激拉曼效应的光谱调控PPLN OPO的相关研究基于光纤受激拉曼效应搭建了1060&1111 nm双波长光纤激光器并泵浦PPLN OPO,结合晶体温度调谐实现了3.1&3.6μm波段可调谐双波长中红外激光输出,拉曼效应最强时双波长中红外激光总功率变化范围为4 W～6.4 W。为了获得更大波长间隔的双波长中红外激光输出,将高功率1018 nm光纤激光器与低功率可调谐光纤激光器并联合束泵浦PPLN OPO。在高功率泵浦情况下,1018 nm泵浦光产生了1495 nm信号光及1506 nm受激拉曼光。将可调谐激光波长调节至1080 nm,使其可以与1506 nm拉曼光发生相位匹配的差频过程,最终实现了3189&3819 nm大跨度双波长中红外激光输出,最大总输出功率达到8.115 W。四、开展了光纤激光泵浦宽带中红外PPLN OPO的相关研究。对课题组开展的宽带ASE光源泵浦的PPLN OPO实验结果进行了再分析,证明了该宽带光源正好位于宽带相位匹配区间内,所以实现了高效宽带频率下转换。搭建了一台中心波长为1066 nm,带宽为12 nm的ASE光纤光源,对同一台PPLN OPO进行泵浦,在50 W泵浦功率下只产生了1.3 W中红外激光,并且带宽仅为37 nm,证明了相位匹配区间宽度对宽带光源泵浦的PPLN OPO输出特性具有重要的影响。随后利用窄线宽光纤光源泵浦PPLN OPO验证了泵浦光谱功率密度也会对宽带光源泵浦的PPLN OPO输出特性产生重要影响。之后对不处于宽带相位匹配区间的宽带光源如何实现高效变频的三个解决方法逐一进行了分析并阐述了各自的局限之处。通过仿真计算推断出调控与宽带泵浦源相对应的增益谱形态可以改变中红外激光的光谱形态并且可以进一步扩展其输出带宽。在课题组完成的宽带ASE光源泵浦的PPLN OPO实验结果中出现了不同形态的宽谱中红外激光,并且在特殊增益谱下出现了超宽带中红外激光输出,其带宽达到泵浦光带宽的16倍,验证了该猜想的正确性,为下一步实现宽带光源泵浦PPLN OPO的光谱调控奠定了基础。
陈怡心[9]（2019）在《高重复频率光学参量振荡器的研究》文中提出高重复频率,高功率,波长可调谐的飞秒激光脉冲在在光学频率梳、光通信及超快异步光学采样等领域具有重要的应用价值。锁模激光器很难同时兼顾输出脉冲的高重复频率与高功率需求,波长调谐范围也受到增益介质增益带宽的限制。光学参量振荡器可以输出波长可调谐,重复频率可变的高重复频率飞秒激光脉冲序列。但是,高重复频率光学参量振荡器输出脉冲平均功率通常为百毫瓦左右,限制了其应用范围。因此开展高重复频率、高功率的飞秒光学参量振荡器在科研和实际应用中具有重要意义。本文研制了高重复频率、高功率、百飞秒量级、波长可调谐的光学参量振荡器,并同时保持了系统的紧凑性和稳定性。具体研究内容如下:1.搭建一台掺Yb3+光子晶体光纤放大系统,作为整个光学参量振荡器的泵浦源。该放大系统由两部分组成:基于非线性偏振旋转（Nonlinear Polarization Rotation,NPR）原理的光纤锁模振荡器和光子晶体光纤放大器,可以输出近变换极限的高功率飞秒激光脉冲。在搭建泵浦源的基础上,设计并搭建同步泵浦光学参量振荡器,并对其输出特性进行研究。并基于Vernier效应,产生重复频率从GHz到THz量级可调谐的信号光输出。2.合理设计光学参量振荡器腔长及腔镜等参数,不断优化腔内参数,最终获得高稳定性V型高重复频率光学参量振荡器腔。基于谐波泵浦方法,搭建重复频率910 MHz,波长范围覆盖光通信的E-L波段,脉冲宽度百飞秒量级的光学参量振荡器,并对其输出特性进行研究。3.在以上工作基础上,基于PPLN单晶体,搭建910 MHz光学参量振荡器,采用双向泵浦技术,使其输出功率获得提升,输出信号光的功率可达到瓦量级。
杨文凯[10]（2018）在《基于MgO：PPLN的光学参量振荡器输出稳定性的控制》文中研究指明本论文的工作旨在研制一台波长可调谐且具备长期输出稳定性的飞秒光学参量振荡器,以满足量子通信和量子精密测量等量子技术的需求,是研制基于光纤的小型化波长可调谐频谱可调控量子关联光子对源的关键一环。同步泵浦光学参量振荡器的输出稳定性与谐振腔腔长的稳定性息息相关,目前已报道的同步泵浦光学参量振荡器大多数为自由运转,泵浦源的扰动、腔镜的振动、外部环境温度的变化和气流的扰动等因素都会引起谐振腔腔长抖动,影响自由运转状态下的输出稳定性。本文研制了可调谐飞秒光学参量振荡系统,研究了输出信号光的稳定性特点,利用两种锁定方法提升了信号光的输出稳定性。论文的工作主要分为以下几部分:1.搭建一台高功率掺Yb3+光纤飞秒激光放大系统,用于泵浦飞秒光学参量振荡器。系统由掺Yb3+光纤飞秒激光振荡级,基于啁啾脉冲放大技术的全保偏光纤放大级,脉冲宽度压缩三部分组成,并通过工程化手段对其进行集成。2.模拟了基于周期极化铌酸锂晶体的光学参量振荡器输出波长随晶体极化周期与晶体温度变化的调谐曲线。3.搭建了基于掺氧化镁周期极化铌酸锂晶体的飞秒光学参量振荡器,研究了信号光输出光谱及功率随晶体极化周期、晶体温度与谐振腔腔长变化的关系。4.研究了信号光输出稳定性特点,通过电学反馈回路调控腔长,利用波长锁定与功率锁定两种方式提升了输出信号光的稳定性,并对两种锁定方式的锁定效果进行了对比。5.基于电学反馈环路调控腔长的方式除了可以提升飞秒光学参量振荡器的光谱和功率稳定性,还可以提升锁模激光器的重复频率稳定性。搭建了基于光纤延迟线的飞秒激光重复频率锁定系统,通过电学反馈环路控制,实现了对一台锁模激光器的重复频率锁定,并测量了剩余时间抖动功率谱。
二、基于周期极化铌酸锂晶体的角度调谐光学参量振荡器（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、基于周期极化铌酸锂晶体的角度调谐光学参量振荡器（论文提纲范文）
（1）基于铌酸锂晶体差频产生宽带中红外光学频率梳的研究（论文提纲范文）
| 论文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景介绍 |
| 1.1.1 光学频率梳简介 |
| 1.1.2 中红外光学频率梳的研究进展 |
| 1.2 论文研究工作的意义及创新点 |
| 1.2.1 选题的意义 |
| 1.2.2 论文研究的主要工作 |
| 1.2.3 论文的创新点 |
| 第二章 中红外光学频率梳的产生方法 |
| 2.1 中红外光学频率梳 |
| 2.1.1 光学频率梳的基本原理 |
| 2.1.2 中红外光学频率梳在光谱学中的应用 |
| 2.1.3 产生方法 |
| 2.2 差频产生中红外光学频率梳系统的设计 |
| 2.2.1 差频产生中红外光学频率梳的原理 |
| 2.2.2 光谱非线性展宽 |
| 2.2.3 相位匹配与准相位匹配 |
| 2.2.4 非线性晶体的选择与设计 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 中红外光学频率梳的光源 |
| 3.1 光纤激光器的锁模技术 |
| 3.1.1 锁模原理简介 |
| 3.1.2 保偏光纤激光器锁模技术的研究进展 |
| 3.2 基于非线性放大环形镜锁模的光纤激光器 |
| 3.2.1 非线性放大环形镜锁模 |
| 3.2.2 全光纤非线性放大环形镜锁模激光器 |
| 3.2.3 基于偏振分光棱镜的非线性放大环形镜锁模激光器 |
| 3.2.4 高功率非线性放大环形镜锁模激光器 |
| 3.3 基于非线性偏振演化锁模的光纤激光器 |
| 3.3.1 偏振演化锁模 |
| 3.3.2 基于交叉熔接的环形腔及其输出特性 |
| 3.3.3 基于Sagnac环的8 字腔及其输出特性 |
| 3.4 非线性放大环形镜锁模与非线性偏振演化锁模的区别 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 光谱可调谐的中红外光学频率梳 |
| 4.1 3.0~4.4μm可调谐中红外光学频率梳 |
| 4.1.1 掺镱光纤光学频率梳 |
| 4.1.2 啁啾脉冲放大器 |
| 4.1.3 中红外光学频率梳的产生 |
| 4.1.4 噪声分析 |
| 4.2 3.3~5.2μm可调谐中红外光学频率梳 |
| 4.2.1 自相似放大器 |
| 4.2.2 中红外光学频率梳的产生 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 宽带中红外光学频率梳 |
| 5.1 宽带中红外光学频率梳的产生 |
| 5.1.1 近红外光学频率梳 |
| 5.1.2 泵浦光功率放大 |
| 5.1.3 信号光光谱非线性展宽 |
| 5.1.4 近红外系统带宽的验证 |
| 5.1.5 PPLN晶体周期结构的优化 |
| 5.1.6 中红外光学频率梳的产生 |
| 5.1.7 相干性验证以及吸收光谱测量 |
| 5.2 脉冲内自差频产生的中红外光学频率梳 |
| 5.2.1 非线性晶体的优化 |
| 5.2.2 脉冲内自差频产生的中红外光学频率梳 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历以及科研成果 |
| 个人简历 |
| 学术论文 |
| 荣誉和奖励 |
| 致谢 |
（2）全光纤多级同步泵浦MgO：PPLN皮秒中红外激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超快中红外光源的应用背景与意义 |
| 1.1.1 大气环境监测 |
| 1.1.2 新型医疗诊断 |
| 1.1.3 光电对抗 |
| 1.2 皮秒中红外光参量振荡器的发展概况 |
| 1.2.1 皮秒中红外光激光光源产生体制 |
| 1.2.2 MgO:PPLN OPO皮秒全光纤激光泵浦源发展现状 |
| 1.2.3 光纤激光泵浦皮秒中红外MgO:PPLN OPO发展现状 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第2章 皮秒脉冲全光纤同步泵浦MgO:PPLN光参量振荡机制研究 |
| 2.1 MgO:PPLN非线性晶体概述 |
| 2.2 同步泵浦MgO:PPLN皮秒光参量振荡机理 |
| 2.2.1 MgO:PPLN光参量振荡三波耦合方程的建立 |
| 2.2.2 MgO:PPLN光参量振荡过程求解 |
| 2.3 同步泵浦MgO:PPLN准相位匹配调谐机理 |
| 2.3.1 准相位匹配技术的基本原理 |
| 2.3.2 准相位匹配调谐机理 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 皮秒脉冲全光纤同步泵浦MgO:PPLN光参量放大机制研究 |
| 3.1 同步泵浦MgO:PPLN皮秒光参量放大机理 |
| 3.2 同步泵浦MgO:PPLN皮秒光参量放大的增益 |
| 3.3 同步泵浦MgO:PPLN皮秒光参量放大的线宽展宽 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 皮秒脉冲全光纤多级同步泵浦MgO:PPLN中红外激光器设计 |
| 4.1 基于全光纤MOPA放大激光器的同步泵浦MgO:PPLN泵浦源设计 |
| 4.1.1 基于二维钙钛矿材料锁模皮秒全光纤激光器种子源设计 |
| 4.1.2 基于主振荡功率放大(MOPA)的皮秒脉冲全光纤功率放大器研究 |
| 4.2 皮秒同步泵浦MgO:PPLN晶体热效应分析 |
| 4.3 皮秒同步泵浦MgO:PPLN光参量振荡器谐振腔结构设计 |
| 4.3.1 同步泵浦概述及调控设计 |
| 4.3.2 同步泵浦腔型结构设计 |
| 4.4 皮秒同步泵浦MgO:PPLN光参量放大器结构设计 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 全光纤多级同步泵浦MgO:PPLN皮秒中红外激光器实验研究 |
| 5.1 MgO:PPLN皮秒中红外激光全光纤泵浦源实验研究 |
| 5.1.1 (CH_3NH_3)PbI_3纳米材料锁模皮秒全光纤激光器种子源实验研究 |
| 5.1.2 基于MOPA的皮秒脉冲全光纤功率放大器实验研究 |
| 5.2 全光纤多级同步泵浦MgO:PPLN皮秒中红外激光器实验研究 |
| 5.2.1 全光纤激光同步泵浦MgO:PPLN皮秒光参量振荡器实验研究 |
| 5.2.2 全光纤激光同步泵浦MgO:PPLN皮秒光参量放大器实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（3）人眼安全1.5μm高重频自光参量振荡器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 人眼安全1.5μm激光器国内外研究现状 |
| 1.2.1 直接泵浦光纤体制国内外研究现状 |
| 1.2.2 KTP-OPO国内外研究现状 |
| 1.2.3 MgO:PPLN-OPO国内外研究现状 |
| 1.2.4 Nd~(3+)掺杂MgO:LN/PPLN激光器国内外研究现状 |
| 1.3 人眼安全1.5μm激光技术体制对比分析 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第2章 Nd:MgO:LN晶体激光特性及其准相位匹配理论研究 |
| 2.1 Nd:MgO:LN晶体物化特性 |
| 2.2 Nd:MgO:LN晶体光学特性 |
| 2.2.1 Nd:MgO:LN晶体吸收与发射谱线 |
| 2.2.2 Nd:MgO:LN晶体色散特性 |
| 2.3 Nd:MgO:LN晶体准相位匹配理论 |
| 2.3.1 准相位匹配原理 |
| 2.3.2 准相位匹配技术特点 |
| 2.3.3 周期极化的调谐方式 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 Nd:MgO:PPLN晶体热效应分析及其谐振腔的设计 |
| 3.1 晶体热效应理论分析 |
| 3.1.1 晶体热源函数模型建立与仿真分析 |
| 3.1.2 晶体热应力分析 |
| 3.1.3 晶体热效应对极化周期的影响 |
| 3.2 基于Nd:MgO:PPLN晶体谐振腔的设计 |
| 3.2.1 不同泵浦光斑下晶体热焦距分析 |
| 3.2.2 单端泵浦Nd:MgO:PPLN晶体-谐振腔的设计 |
| 3.2.3 双端泵浦Nd:MgO:PPLN晶体-谐振腔的设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 人眼安全1.5μm自光参量振荡器动力学模型研究 |
| 4.1 基于Nd:MgO:PPLN晶体超阈值倍数分析 |
| 4.2 1.5μm自光参量振荡速率方程的建立与仿真分析 |
| 4.2.1 1.5μm自光参量振荡被动调Q速率方程的建立与仿真分析 |
| 4.2.2 1.5μm自光参量振荡主动调Q速率方程的建立与仿真分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 人眼安全1.5μm高重频自光参量振荡器实验研究 |
| 5.1 基于Nd:MgO:PPLN晶体1.5μm自 OPO被动调Q实验研究 |
| 5.1.1 单端泵浦连续基频光实验研究 |
| 5.1.2 单端泵浦基频光被动调Q实验研究 |
| 5.1.3 单端泵浦1.5μm自OPO被动调Q实验研究 |
| 5.2 基于Nd:MgO:PPLN晶体高重频1.5μm自OPO声光调Q实验研究 |
| 5.2.1 双端泵浦高重频基频光声光调Q实验研究 |
| 5.2.2 双端泵浦高重频1.5μm自 OPO声光调Q实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（4）高性能太赫兹波参量辐射源及其应用的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 太赫兹波的基本性质与应用 |
| 1.2 太赫兹辐射源现状 |
| 1.3 太赫兹波参量辐射源研究进展及现状分析 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 第2章 基于受激电磁耦子散射的太赫兹波参量产生的理论研究 |
| 2.1 电磁波与长波光学晶格振动模的耦合作用 |
| 2.1.1 各向同性介质中的电磁波传播特性 |
| 2.1.2 电磁波与长波光学晶格振动模的相互作用 |
| 2.1.3 电磁耦子的介电特性 |
| 2.1.4 电磁耦子的本征能量特性 |
| 2.2 基于受激电磁耦子散射的太赫兹波参量产生过程动力学分析 |
| 2.2.1 耦合波方程理论模型推导 |
| 2.2.2 数值计算及结果分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于近化学计量比铌酸锂晶体的太赫兹波参量振荡器的研究 |
| 3.1 SLN晶体的光学特性 |
| 3.2 SLN晶体在太赫兹波段的色散、吸收及相位匹配条件研究 |
| 3.3 基于SLN晶体的宽带高能量太赫兹波参量振荡器的实验研究 |
| 3.3.1 实验装置 |
| 3.3.2 实验结果及分析 |
| 3.4 基于循环泵浦技术的高效率太赫兹波参量振荡器的实验研究 |
| 3.4.1 实验装置 |
| 3.4.2 实验结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于KTP晶体的可调谐双色太赫兹波参量振荡器的研究 |
| 4.1 KTP晶体的光学特性 |
| 4.2 KTP晶体在太赫兹波段的色散、吸收及相位匹配条件研究 |
| 4.3 基于KTP晶体的可调谐双色太赫兹波参量振荡器的实验研究 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 实验结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于相干受激电磁耦子散射的太赫兹波参量产生的理论研究 |
| 5.1 非线性极化率的共振增强效应 |
| 5.2 相干受激拉曼散射基本原理 |
| 5.3 基于相干受激电磁耦子散射的太赫兹波参量产生过程动力学分析 |
| 5.3.1 耦合波方程理论模型 |
| 5.3.2 数值计算及结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于相干受激电磁耦子散射的太赫兹波参量产生技术的实验研究 |
| 6.1 基于SLN晶体的脉冲种子注入式太赫兹波参量产生器的实验研究 |
| 6.1.1 实验装置 |
| 6.1.2 实验结果及分析 |
| 6.2 基于KTP晶体的脉冲种子注入式太赫兹波参量产生器的实验研究 |
| 6.2.1 实验装置 |
| 6.2.2 实验结果及分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 太赫兹频段典型目标体的雷达散射截面测量研究 |
| 7.1 太赫兹频段目标散射特性实验研究现状 |
| 7.2 太赫兹频段典型目标体雷达散射截面的理论分析 |
| 7.3 典型目标体的雷达散射截面测量实验研究 |
| 7.3.1 实验装置 |
| 7.3.2 太赫兹高频段典型目标体雷达散射截面测量 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 论文研究内容总结 |
| 8.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）可调谐中远红外辐射源关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 综述 |
| 1.1 中远红外技术概述 |
| 1.1.1 中红外波段产生与应用技术 |
| 1.1.2 远红外(THz)波段产生与应用技术 |
| 1.2 基于非线性光学频率变换技术的可调谐中红外辐射源研究进展 |
| 1.2.1 基于氧化型晶体的非线性中红外辐射源研究进展 |
| 1.2.2 基于非氧化型晶体的非线性中红外辐射源研究进展 |
| 1.3 基于非线性光学频率变换技术的可调谐THz辐射源研究进展 |
| 1.3.1 基于无机晶体的非线性THz辐射源研究进展 |
| 1.3.2 基于有机晶体的非线性THz辐射源研究进展 |
| 1.4 论文的主要工作 |
| 1.4.1 论文的选题背景 |
| 1.4.2 论文的主要工作 |
| 第2章 基于BaGa_4Se_7晶体的可调谐中红外差频辐射源研究 |
| 2.1 BaGa_4Se_7晶体光学性质 |
| 2.2 BaGa_4Se_7晶体的非线性光学差频动力学过程分析 |
| 2.2.1 相位匹配以及允许参量计算 |
| 2.2.2 非线性光学差频三波互作用动力学过程 |
| 2.3 基于BaGa_4Se_7晶体的可调谐中红外差频辐射源的实验研究 |
| 2.3.1 实验装置 |
| 2.3.2 实验结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于BaGa_4Se_7晶体的角度调谐中红外光学参量振荡器研究 |
| 3.1 中红外光学参量振荡器三波互作用动力学过程分析 |
| 3.1.1 光学参量振荡器的阈值特性 |
| 3.1.2 光学参量振荡器的转换效率 |
| 3.1.3 基于BaGa_4Se_7晶体的高重频内腔中红外OPO理论研究 |
| 3.2 基于BaGa_4Se_7晶体的3-5μm中红外OPO实验研究 |
| 3.2.1 实验装置 |
| 3.2.2 实验结果分析 |
| 3.3 基于BaGa_4Se_7晶体的8-14μm中红外OPO实验研究 |
| 3.3.1 实验装置 |
| 3.3.2 实验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于BaGa_4Se_7晶体的内腔串联中红外光学参量振荡器研究 |
| 4.1 串联式中红外OPO研究进展 |
| 4.2 串联式中红外OPO理论研究 |
| 4.2.1 泵浦波长调谐方式 |
| 4.2.2 内腔串联式OPO非线性光学频率变换过程 |
| 4.3 基于BaGa_4Se_7晶体的内腔串联中红外OPO实验研究 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 实验结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 BaGa_4Se_7晶体与有机晶体THz波段光学特性研究 |
| 5.1 BaGa_4Se_7晶体THz波段光学性质研究 |
| 5.1.1 BaGa_4Se_7晶体THz波段色散吸收特性实验研究 |
| 5.1.2 BaGa_4Se_7晶体THz-拉曼光谱特性实验研究 |
| 5.2 基于BaGa_4Se_7晶体产生THz波理论研究 |
| 5.3 有机晶体THz-拉曼光谱特性实验研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 基于有机晶体DAST的超宽带可调谐THz辐射源研究 |
| 6.1 DAST晶体光学性质 |
| 6.2 DAST晶体的非线性光学差频动力学过程分析 |
| 6.2.1 超宽带THz波段内相位匹配技术 |
| 6.2.2 超宽带THz波段内三波互作用动力学过程 |
| 6.3 基于DAST晶体的超宽带可调谐THz辐射源实验研究 |
| 6.3.1 实验装置 |
| 6.3.2 双波长OPO输出特性 |
| 6.3.3 超宽带可调谐THz差频辐射源 |
| 6.4 超宽带可调谐THz辐射源的光谱应用 |
| 6.4.1 固体、液体纯物质样本超宽带THz光谱测量 |
| 6.4.2 等离子体以及复杂生物样本的超宽带THz光谱测量 |
| 6.5 小型化超宽带THz辐射源系统样机设计 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 新型有机晶体差频产生超宽带可调谐THz波研究 |
| 7.1 基于DSTMS晶体的超宽带可调谐THz辐射源实验研究 |
| 7.2 基于OH1 晶体的超宽带可调谐THz辐射源实验研究 |
| 7.3 基于HDB-T晶体的超宽带可调谐THz辐射源实验研究 |
| 7.4 基于OHI-T晶体的超宽带可调谐THz辐射源实验研究 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）基于非线性光学差频技术的小型化高重频太赫兹源研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 综述 |
| 1.1 太赫兹技术概述 |
| 1.1.1 太赫兹波的主要应用 |
| 1.1.2 太赫兹波的产生方法 |
| 1.2 光泵浦差频产生太赫兹波的研究概况 |
| 1.2.1 双波长激光源的分类与现状 |
| 1.2.2 差频材料的研究现状 |
| 1.2.3 差频太赫兹源的研究现状 |
| 1.3 2μm光学参量振荡器的研究概况 |
| 1.3.1 2μm激光的概述 |
| 1.3.2 高重频2μm双波长OPO用于差频的优势 |
| 1.3.3 2μm光学参量振荡器的发展现状 |
| 1.4 内腔差频太赫兹量子级联激光器的发展现状 |
| 1.5 论文的主要工作 |
| 1.5.1 论文的选题背景 |
| 1.5.2 论文的框架与主要内容 |
| 第2章 高效率高重频2μm双波长差频激光源的研究 |
| 2.1 内腔泵浦OPO的理论研究 |
| 2.1.1 增益介质与非线性晶体的选择 |
| 2.1.2 实验装置 |
| 2.1.3 谐振腔结构的设计与分析 |
| 2.2 声光调Q2μm双波长KTP OPO的研究 |
| 2.2.1 声光调Q Nd:YVO_4激光器的输出特性 |
| 2.2.2 声光调Q Nd:YVO_4/KTP OPO的实验研究 |
| 2.3 声光调Q2μm双波长PPLN OPO的研究 |
| 2.3.1 Ⅱ类相位匹配PPLN OPO的设计与相关计算 |
| 2.3.2 声光调Q Nd:YVO_4/PPLN OPO的实验研究 |
| 2.4 被动调Q2μm双波长PPLN OPO的研究 |
| 2.4.1 实验装置 |
| 2.4.2 被动调Q Nd:YVO_4/PPLN OPO的实验研究 |
| 2.4.3 被动调Q Nd:YLF/PPLN OPO的实验研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于2μm OPO差频的小型化高重频太赫兹源的研究 |
| 3.1 QPM-GaAs差频产生太赫兹波的研究 |
| 3.1.1 QPM-GaAs晶体及实验装置 |
| 3.1.2 差频产生太赫兹波的实验结果与分析 |
| 3.2 Ga Se差频产生宽调谐太赫兹波的实验研究 |
| 3.2.1 Ga Se晶体的性质 |
| 3.2.2 KTP OPO差频产生太赫兹波的实验结果与分析 |
| 3.2.3 PPLN OPO差频产生太赫兹波的实验结果与分析 |
| 3.3 差频太赫兹源在光谱分析与成像的应用研究 |
| 3.3.1 聚乙烯材料的光谱测量 |
| 3.3.2 多光谱成像结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于GaAs脊型波导差频的小型化太赫兹源研究 |
| 4.1 波导结构差频的优势 |
| 4.2 波导有效折射率的计算 |
| 4.2.1 有效折射率法 |
| 4.2.2 有效折射率法的基本理论 |
| 4.3 GaAs脊型波导差频产生太赫兹波的理论计算 |
| 4.3.1 脊型波导的设计 |
| 4.3.2 2μm激光泵浦差频产生太赫兹波的结果与分析 |
| 4.3.3 10μm激光泵浦差频产生太赫兹波的结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 高重频内腔差频太赫兹量子级联激光器的研究 |
| 5.1 内腔差频太赫兹QCL的基本原理 |
| 5.1.1 QCL的基本原理 |
| 5.1.2 Ⅲ-Ⅴ族半导体异质结的能级分布 |
| 5.1.3 光学增益和阈值电流密度 |
| 5.1.4 非线性极化率与差频转换效率 |
| 5.1.5 基于切伦科夫辐射耦合输出的基本原理 |
| 5.2 内腔差频太赫兹QCL的制备 |
| 5.2.1 内腔差频太赫兹QCL的有源层 |
| 5.2.2 内腔差频太赫兹QCL的制作过程 |
| 5.3 内腔差频太赫兹QCL的实验研究 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 BTC-QCL双波长的输出特性 |
| 5.3.3 BTC-QCL差频产生太赫兹波的实验结果与分析 |
| 5.3.4 DAU-QCL双波长的输出特性 |
| 5.3.5 DAU-QCL差频产生太赫兹波的实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）基于信号光简并的双波长中红外光学参量振荡器研究（论文提纲范文）
| 缩略语 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 中红外激光简述 |
| 1.1.2 光学参量振荡器 |
| 1.2 光纤激光器与非线性晶体的结合 |
| 1.2.1 PPLN非线性晶体的优势 |
| 1.2.2 光纤激光泵浦产生OPO的优势 |
| 1.3 多波段中红外光参量振荡器的研究现状 |
| 1.3.1 特殊非线性晶体实现多波长中红外光学参量振荡器 |
| 1.3.2 多波长泵浦源实现多波长中红外光学参量振荡器 |
| 1.4 信号光简并实现多波长光学参量振荡器的研究现状 |
| 1.5 论文研究内容与结构安排 |
| 第二章 信号光简并多波长光学参量振荡器理论研究 |
| 2.1 光学参量振荡器的基本原理与理论体系 |
| 2.1.1 光参量振荡器的基本原理 |
| 2.1.2 准相位匹配技术 |
| 2.1.3 多参量过程的基本理论研究 |
| 2.2 双波长OPO增益损耗特性理论研究 |
| 2.2.1 通过温度调谐实现双波长光学参量振荡过程的增益特性研究 |
| 2.2.2 通过周期调谐实现双波长光学参量振荡过程的增益特性研究 |
| 2.3 双波长OPO阈值和转换效率理论研究 |
| 2.3.1 双参量独立振荡过程的阈值及转换效率特性分析 |
| 2.3.2 内腔差频过程的阈值及转换效率特性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于信号光简并下的双波长PPLN OPO的实验研究 |
| 3.1 利用晶体周期调谐实现简并双波长中红外参量下转换 |
| 3.1.1 实验装置及实验方法 |
| 3.1.2 实验结果与分析 |
| 3.1.2.1 双波长泵浦源 |
| 3.1.2.2 信号光简并现象 |
| 3.1.2.3 参量增益的提高 |
| 3.1.2.4 OPO阈值的降低 |
| 3.2 低功率条件下简并双波长中红外参量下转换 |
| 3.2.2 实验装置及实验方法 |
| 3.2.3 实验结果与分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于受激拉曼效应的双波长信号光简并OPO |
| 4.1 基于光纤受激拉曼效应的简并双波长中红外PPLN OPO |
| 4.1.1 实验装置及实验方法 |
| 4.1.2 实验结果与分析 |
| 4.1.2.1 拉曼双波长泵浦源 |
| 4.1.2.2 温度调谐实现信号光简并 |
| 4.2 基于光纤受激拉曼效应实现的低功率高效率内腔式差频 |
| 4.2.1 实验结构 |
| 4.2.2 实验结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于内腔式差频实现特殊光源的低功率高效频率下转换 |
| 5.1 基于内腔差频结构实现双波长中红外参量下转换 |
| 5.2 基于内腔差频结构实现低功率脉冲光源中红外参量下转换 |
| 5.2.1 实现低功率脉冲源中红外参量下转换的实验装置及实验方法 |
| 5.2.2 低功率脉冲源中红外参量下转换的实验结果与分析 |
| 5.2.2.1 功率及单脉冲能量测试 |
| 5.2.2.2 时域脉冲信号测试 |
| 5.3 基于内腔差频结构实现低功率单频光源中红外参量下转换 |
| 5.3.1 低功率单频光源泵浦实现PPLN OPO实验装置及实验方法 |
| 5.3.2 泵浦源测试 |
| 5.3.3 实验结果与分析 |
| 5.3.4 线宽分析与效率提升 |
| 5.4 基于内腔差频实现低功率宽带光源中红外参量下转换 |
| 5.4.1 宽带相位匹配ASE泵浦源测试 |
| 5.4.2 宽带相位匹配实现中红外参量下转换 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究工作与相关成果 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）光纤激光泵浦中红外光谱调控光学参量振荡器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.1.1 中红外激光简述 |
| 1.1.2 光谱调控中红外激光的应用 |
| 1.1.3 常用中红外固态激光器概述 |
| 1.1.4 OPO实现光谱调控中红外激光的优势 |
| 1.2 中红外OPO光谱调控技术研究现状 |
| 1.2.1 调控泵浦源实现中红外光谱调控OPO的研究 |
| 1.2.2 调控振荡器实现中红外光谱调控OPO的研究 |
| 1.2.3 研究现状小结 |
| 1.3 利用光纤激光泵浦PPLN OPO实现光谱调控 |
| 1.3.1 光纤激光泵浦源的优势 |
| 1.3.2 PPLN非线性晶体的优势 |
| 1.4 论文研究内容与结构安排 |
| 第二章 PPLN光学参量振荡器光谱调控理论研究 |
| 2.1 光学参量振荡技术基本原理 |
| 2.1.1 OPO基本工作原理 |
| 2.1.2 光学非线性效应及二阶非线性过程 |
| 2.1.3 三波相互作用耦合方程 |
| 2.2 准相位匹配技术基本原理 |
| 2.3 光学参量振荡过程增益特性分析 |
| 2.4 PPLN OPO中相位失配高效内腔差频的发现与分析 |
| 2.4.1 级联注入法实现双波长泵浦源方案 |
| 2.4.2 1060&1090 nm双波长光纤激光器泵浦PPLN OPO研究 |
| 2.4.3 实验结果讨论 |
| 2.4.4 相位失配高效内腔差频现象的分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于相位失配高效内腔差频的光谱调控PPLN OPO |
| 3.1 利用相位失配高效内腔差频实现多波长中红外PPLN OPO |
| 3.1.1 1060&1080 nm双波长光纤激光器泵浦PPLN OPO研究 |
| 3.1.2 1060&1065&1080nm三波长光纤激光器泵浦PPLN OPO研究 |
| 3.2 利用相位失配高效内腔差频实现宽调谐中红外PPLN OPO |
| 3.2.1 级联注入双波长光纤激光泵浦PPLN OPO研究 |
| 3.2.2 并联注入双波长光纤激光泵浦PPLN OPO研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于受激拉曼效应的光谱调控PPLN OPO |
| 4.1 基于光纤受激拉曼效应实现的中红外双波长PPLN OPO |
| 4.1.1 双波长拉曼光纤激光泵浦源的搭建 |
| 4.1.2 双波长PPLN OPO实验结果讨论 |
| 4.2 基于PPLN晶体受激拉曼效应实现的中红外双波长PPLN OPO |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 光纤激光泵浦中红外宽带PPLN OPO研究 |
| 5.1 宽带光源泵浦PPLN OPO的影响因素分析 |
| 5.1.1 相位匹配区间宽度对宽带光源泵浦PPLN OPO的影响 |
| 5.1.2 谱功率密度对宽带光源泵浦PPLN OPO的影响 |
| 5.1.3 增强宽带光源泵浦PPLN OPO输出效果的几种方法 |
| 5.2 增益谱调控实现宽带PPLN OPO的初步探索 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 主要研究工作与相关成果 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（9）高重复频率光学参量振荡器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 OPOs的研究与发展 |
| 1.3 高重复频率OPOs |
| 1.3.1 高重复频率OPOs的研究意义 |
| 1.3.2 高重复频率OPOs的发展 |
| 1.4 OPOs输出功率提升的方法 |
| 1.5 本文主要研究内容及创新点 |
| 第2章 飞秒OPOs的理论基础 |
| 2.1 非线性频率变换理论基础 |
| 2.1.1 非线性光学理论基础 |
| 2.1.2 三波互作用耦合波方程 |
| 2.2 相位匹配技术 |
| 2.3 OPOs的理论基础 |
| 2.3.1 OPOs的概念 |
| 2.3.2 OPOs的分类 |
| 2.3.3 OPOs的增益 |
| 2.3.4 OPOs的调谐特性 |
| 2.4 高重复频率OPOs理论基础 |
| 2.4.1 同步泵浦高重复频率OPOs |
| 2.4.2 Vernier谐频泵浦高重复频率OPOs |
| 2.4.3 谐波泵浦高重复频率OPOs |
| 2.5 OPOs振荡腔腔型设计 |
| 2.5.1 共轴球面腔的稳定性条件 |
| 2.5.2 OPOs谐振腔聚焦设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 同步泵浦飞秒光参量振荡器的研究 |
| 3.1 飞秒激光放大系统的搭建及输出特性研究 |
| 3.2 同步泵浦飞秒OPOs的设计以及输出特性研究 |
| 3.2.1 同步泵浦飞秒OPOs的设计 |
| 3.2.2 同步泵浦飞秒OPOs的实验装置 |
| 3.2.3 同步泵浦飞秒OPOs的输出特性 |
| 3.3 Vernier谐频泵浦高重复频率OPOs |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 高重复频率高功率飞秒OPOs的研究 |
| 4.1 V型OPOs谐振腔结构设计 |
| 4.2 高重复频率飞秒OPOs的研究 |
| 4.2.1 高重复频率飞秒OPOs的实验装置 |
| 4.2.2 高重复频率飞秒OPOs的输出特性 |
| 4.3 .高重复频率高功率双向泵浦飞秒OPOs的输出特性研究 |
| 4.3.1 高重复频率高功率双向泵浦飞秒OPOs的实验装置 |
| 4.3.2 高重复频率高功率双向泵浦飞秒OPOs输出特性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）基于MgO：PPLN的光学参量振荡器输出稳定性的控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 SPOPOs概述 |
| 1.3 SPOPOs输出稳定技术及研究进展 |
| 1.3.1 被动控制 |
| 1.3.2 主动控制 |
| 1.4 本论文研究内容及意义 |
| 第2章 非线性频率变换理论 |
| 2.1 非线性光学极化理论 |
| 2.1.1 二阶非线性频率变换理论 |
| 2.1.2 三波互作用耦合波方程 |
| 2.2 相位匹配理论 |
| 2.2.1 角度相位匹配技术 |
| 2.2.2 准相位匹配技术 |
| 2.3 OPOs波长调谐技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 MgO:PPLN飞秒OPOs及前端泵浦系统 |
| 3.1 高功率掺Yb~(3+)飞秒激光放大系统原理样机的研制 |
| 3.1.1 放大系统结构设计 |
| 3.1.2 放大器样机与输出特性 |
| 3.2 基于MgO:PPLN的 OPOs波长调谐曲线模拟 |
| 3.3 飞秒OPOs的设计及输出特性研究 |
| 3.3.1 飞秒OPOs实验装置 |
| 3.3.2 飞秒OPOs的输出特性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 MgO:PPLN飞秒OPOs输出稳定性研究 |
| 4.1 自由运转时信号光输出稳定性研究 |
| 4.1.1 信号光单峰运转输出时稳定性 |
| 4.1.2 信号光双峰运转时输出稳定性 |
| 4.2 反馈回路方案设计 |
| 4.2.1 PID反馈回路简介 |
| 4.2.2 飞秒OPOs输出稳定方案 |
| 4.3 信号光输出稳定控制 |
| 4.3.1 波长锁定实验及结果 |
| 4.3.2 功率锁定实验及结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于光纤延迟线的飞秒激光重复频率锁定技术 |
| 5.1 飞秒激光频率梳概述 |
| 5.1.1 飞秒激光频率梳基本原理 |
| 5.1.2 飞秒激光频率梳发展历史 |
| 5.1.3 飞秒激光器时间抖动测量技术研究现状 |
| 5.1.4 飞秒激光器重复频率锁定技术研究现状 |
| 5.2 基于光纤延迟线的飞秒激光重复频率锁定技术 |
| 5.2.1 实验原理 |
| 5.2.2 掺铒光纤锁模激光器 |
| 5.2.3 非对称式干涉仪的搭建 |
| 5.2.4 锁模激光器重复频率的锁定 |
| 5.2.5 时间抖动功率谱密度的测量 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、基于周期极化铌酸锂晶体的角度调谐光学参量振荡器（论文参考文献）
- [1]基于铌酸锂晶体差频产生宽带中红外光学频率梳的研究[D]. 周廉. 华东师范大学, 2021(12)
- [2]全光纤多级同步泵浦MgO：PPLN皮秒中红外激光器研究[D]. 陈柄言. 长春理工大学, 2021(01)
- [3]人眼安全1.5μm高重频自光参量振荡器研究[D]. 刘贺言. 长春理工大学, 2020(01)
- [4]高性能太赫兹波参量辐射源及其应用的研究[D]. 唐隆煌. 天津大学, 2020(01)
- [5]可调谐中远红外辐射源关键技术研究[D]. 贺奕焮. 天津大学, 2020(01)
- [6]基于非线性光学差频技术的小型化高重频太赫兹源研究[D]. 梅嘉林. 天津大学, 2019(01)
- [7]基于信号光简并的双波长中红外光学参量振荡器研究[D]. 程曦. 国防科技大学, 2019(01)
- [8]光纤激光泵浦中红外光谱调控光学参量振荡器研究[D]. 王鹏. 国防科技大学, 2019(01)
- [9]高重复频率光学参量振荡器的研究[D]. 陈怡心. 天津大学, 2019(06)
- [10]基于MgO：PPLN的光学参量振荡器输出稳定性的控制[D]. 杨文凯. 天津大学, 2018(06)