基于硝酸钡晶体的全固态拉曼激光器研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈慧挺 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2007 |
| 授予单位 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 |
| 导师 | 楼祺洪 |
| 关键词 | 全固态拉曼激光器 外腔拉曼激光 硝酸钡晶体 受激拉曼散射 |
| 中文摘要 | 全固态拉曼激光器是国际上非线性光学和固体激光器领域的一个研究热点。受激拉曼散射的光谱可遍及紫外到红外，大大拓展了激光光谱范围。与传统的气体和液体拉曼介质相比，固体拉曼介质具有粒子浓度大、体积小、拉曼增益系数大及热导性能好等优点。在众多的人工生长的拉曼晶体中，硝酸钡晶体具有最高的稳态拉曼增益系数，对1064 nm和532 nm波长的泵浦，其拉曼增益系数分别为11 GW/cm2和47 GW/cm2。以晶体作为拉曼介质的固体拉曼激光器结构紧凑、效率高、稳定性好，在信息、交通、测量、医疗、国防和工农业等领域都将有广泛的应用。 前两章综述了非线性光学晶体的分类、光散射的分类，阐述了非线性光散射的原理和经典物理模型，并对气体、固体拉曼介质的特性作详细对比，同时也介绍了常用的拉曼晶体特性。 第三章首先介绍了实验采用的大尺寸硝酸钡晶体的水溶液降温生长方法。用因子群分析方法对Ba(NO3)2晶体内的硝酸根离子团的振动模式和相对强度等特性也做了介绍。对Ba(NO3)2晶体的透过光谱、自发拉曼光谱进行了研究并讨论了它们对Ba(NO3)2晶体拉曼激光应用的影响。分别采用了532 nm纳秒脉冲激光，1064 nm纳秒脉冲激光作为泵浦源，对Ba(NO3)2晶体的受激拉曼散射进行了实验研究，并对斯托克斯光转换效率、脉宽压缩、散射方向等实验结果做了定性理论分析和解释。 第四章对多波长输出的硝酸钡外腔拉曼激光器做了实验和理论研究。分别以532 nm和1064 nm的Nd:YAG激光做泵浦源，获得了从可见光到红外光的多波长拉曼激光同时输出。一、二、三阶斯托克斯光的最高总体能量转换效率可达到56.3%。研究了泵浦光能量与各阶斯托克斯光的能量，泵浦光能量密度与斯托克斯光转换效率之间的关系，研究了外腔拉曼激光输出的一阶、二阶斯托克斯光的脉冲波形的削波效应。对单次泵浦拉曼激光器与外腔拉曼激光器的拉曼阈值、转换效率等重要参数做了实验结果对比分析，并对分析结果做了理论解释。 最后一章对三种特殊波长输出的全固态拉曼激光器做了研究。首先，采用调Q的532 nm激光泵浦基于硝酸钡晶体的外腔拉曼激光器，获得909 mW一阶斯托克斯563 nm黄色激光输出，转换效率为45.7%。接着，获得710 mW二阶斯托克斯599 nm橘黄色拉曼激光输出，转换效率为17.5%。最后，采用输出波长为l064 nm的Nd：YAG激光泵浦硝酸钡晶体的外腔拉曼激光装置，获得输出能量为18 mJ，能量转换效率为12.9%，脉冲宽度2.9 ns，波长为1598 nm人眼安全的三阶斯托克斯拉曼激光输出。黄色、橘黄色和人眼安全波段的全固态激光器在医疗、雷达测量、遥感和海洋探测等领域有着重要的应用。 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.siom.ac.cn/handle/181231/15470]  |
| 专题 | 上海光学精密机械研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈慧挺. 基于硝酸钡晶体的全固态拉曼激光器研究[D]. 中国科学院上海光学精密机械研究所. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：上海光学精密机械研究所
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