晶體中受激拉曼振動(dòng)模的應(yīng)用研究.pdf

1、目前，晶體中的受激拉曼散射是獲取新波長(zhǎng)的重要方法之一，這很大程度上拓寬了激光的頻譜范圍。受激拉曼散射過(guò)程具有很多優(yōu)點(diǎn)，如脈寬小、光束質(zhì)量好和轉(zhuǎn)換效率高等。近幾年隨著晶體技術(shù)的愈發(fā)成熟，人們對(duì)晶體中拉曼振動(dòng)模的研究更加深入?；诰w受激拉曼散射效應(yīng)的固體拉曼激光器具有結(jié)構(gòu)緊湊、抗熱性好、價(jià)格便宜和高轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)防、醫(yī)學(xué)、交通和農(nóng)業(yè)方面有著極其重要的應(yīng)用。這主要表現(xiàn)在利用晶體的受激拉曼散射可以使得激光放大，完成激光放大器，利用晶體的

2、受激拉曼散射可以獲得太赫茲波，或者利用晶體的受激拉曼散射可以實(shí)現(xiàn)紅外固體拉曼激光器。
　　首先，詳細(xì)地介紹了基于受激拉曼散射產(chǎn)生太赫茲波的光學(xué)參量振蕩器，研究表明太赫茲波的產(chǎn)生是基于晶體中電磁耦子的受激拉曼散射。在黃昆方程的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了晶體中電磁耦子的色散方程，詳細(xì)的分析了電磁耦子的色散曲線。利用光波在介質(zhì)中傳播的波動(dòng)方程和耦合波方程，推導(dǎo)了太赫茲波的增益方程，并分析了各個(gè)參數(shù)對(duì)太赫茲輸出的影響。在此基礎(chǔ)上數(shù)值模擬了太赫茲波增益

3、方程。
　　其次，實(shí)驗(yàn)研究了LD泵浦被動(dòng)調(diào)Q內(nèi)腔式PbWO4紅外固體拉曼激光器，就目前所知，對(duì)被動(dòng)調(diào)Q內(nèi)腔式PbWO4紅外固體拉曼激光器的研究較少，所以研究該激光器具有重要的意義。本論文采用平凹腔這一簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，詳細(xì)的分析實(shí)驗(yàn)中各個(gè)參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)輸出基頻光和拉曼光的影響，這主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)腔長(zhǎng)、輸出鏡反射率和飽和吸收體初始透過(guò)率對(duì)輸出特性的影響。實(shí)驗(yàn)中，在泵浦功率為4.6W時(shí)，獲得最大的拉曼光輸出功率375mW，最大的脈沖重復(fù)率30kH

4、z，最小的脈寬6ns，泵浦光到拉曼光的最大轉(zhuǎn)換效率為8.19％。
　　最后，實(shí)驗(yàn)研究了LD泵浦被動(dòng)調(diào)Q內(nèi)腔式SrWO4紅外固體拉曼激光器。本實(shí)驗(yàn)同樣采用平凹腔這一簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，詳細(xì)的分析了實(shí)驗(yàn)腔長(zhǎng)、飽和吸收體、輸入鏡和輸出鏡對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，并比較和分析了PbWO4晶體拉曼激光器和SrWO4晶體拉曼激光器在輸出特性上的差異。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)泵浦功率為4.1W時(shí)，實(shí)驗(yàn)獲的最大的泵浦光到拉曼光的轉(zhuǎn)換效率17.6%，其對(duì)應(yīng)的輸出功率為0.724W