中紅外光學(xué)參量振蕩技術(shù)研究.pdf

1、中紅外激光在科研、軍事以及民用領(lǐng)域都有著極其重要的應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前景。光學(xué)參量振蕩器是獲得中紅外波段激光最為有效的手段之一，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的光學(xué)參量振蕩器對(duì)未來社會(huì)發(fā)展起著重要的作用。本文在理論分析的基礎(chǔ)上對(duì)基于PPMgOLN的中紅外光學(xué)參量振蕩技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　理論方面，分析了光學(xué)參量振蕩技術(shù)的各類特性，針對(duì)光學(xué)參量振蕩技術(shù)的基本原理進(jìn)行了簡介，著重介紹了相位匹配技術(shù)。針對(duì)光學(xué)參量振蕩技術(shù)的部分理論特性進(jìn)行了推導(dǎo)和分析，并對(duì)

2、增益、閾值和轉(zhuǎn)換效率的部分理論模型進(jìn)行了計(jì)算。
　　實(shí)驗(yàn)方面，首先針對(duì)中紅外光學(xué)參量振蕩器的泵浦源部分進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款新型的混合放大激光光源，利用光纖放大器和固體介質(zhì)放大器相結(jié)合的方法，對(duì)連續(xù)種子光源進(jìn)行放大，最終實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量激光輸出。系統(tǒng)最大輸出功率為31.9W，輸出波長1064nm，光束質(zhì)量因子M2控制在1.5以下。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了混合放大方式是獲得功率放大的一種有效手段，并為后續(xù)中紅外光學(xué)參量振蕩技術(shù)的研究提供了優(yōu)

3、質(zhì)的泵浦光源。
　　隨后，對(duì)基于準(zhǔn)相位匹配的外腔單諧振PPMgOLN OPO進(jìn)行了研究。通過對(duì)PPMgOLN晶體的周期調(diào)諧和溫度調(diào)諧特性的實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了利用PPMgOLN實(shí)現(xiàn)2.9μm中紅外激光輸出的可行性，確定了波長調(diào)諧方式為溫度調(diào)諧。然后通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，分析了不同輸出鏡反射率、曲率半徑以及不同腔長情況下光學(xué)參量振蕩器的輸出性能。最終通過諧振腔的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在31.9W泵浦功率情況下，實(shí)現(xiàn)了輸出功率5.2W的2.9μm光學(xué)參量振蕩