外腔谐振倍频论文-许夏飞,鲁燕华,张雷,王卫民

外腔谐振倍频论文-许夏飞,鲁燕华,张雷,王卫民

导读:本文包含了外腔谐振倍频论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:激光技术,绿光,窄线宽,外腔谐振倍频

外腔谐振倍频论文文献综述

许夏飞,鲁燕华,张雷,王卫民[1](2016)在《外腔谐振倍频8.7W连续单频绿光技术研究》一文中研究指出基于Pound-Drever-Hall外腔谐振倍频技术,实现了单频、连续1064nm基频光的高效倍频转换。精确锁定环形倍频腔腔长,利用I类非临界相位匹配叁硼酸锂晶体获得了最高8.73 W的倍频绿光输出,倍频效率为68.9%。在此基础上,研究了倍频绿光的波长锁定与调谐特性,当30min内波长锁定均方根值小于3fm时,实现了输出绿光波长在532.15~532.50nm范围内的连续可调。采用自外差拍频法测量了单频绿光的光谱特性,谱线线宽为18.7kHz,光束质量因子为1.25,光束质量优异。(本文来源于《中国激光》期刊2016年11期)

冯晋霞,孙志妮,张宽收[2](2015)在《利用外腔谐振倍频获得双色量子关联光场》一文中研究指出报道了利用周期极化铌酸锂晶体外腔谐振增强倍频技术获得波长分别为1560 nm和780 nm双色量子关联光场。由于该量子关联系统的激光波长分别位于量子态传输波段与原子存储波段,可应用于研究实用化量子信息处理系统。在利用谐振倍频获得10 m W倍频光输出、倍频效率达45%的基础上,实测1560 nm基频光与780 nm倍频光的量子关联为1.2 d B。(本文来源于《中国激光》期刊2015年08期)

葛玉隆[3](2015)在《1560nm激光外腔谐振倍频研究》一文中研究指出利用非线性光学效应的激光倍频技术是扩展激光波长范围的一种手段,也是制备新型激光器的一种方法。通过光纤激光器与倍频器件组合得到的新型激光器通常采用工业级的半导体激光二极管与通信用光纤器件,许多组件可以方便地接合或者密封,并且除了非线性晶体外,其余部分可以通过空气冷却。因此这类激光器更经济适用,稳定且不需要太多的维护。该类型的激光器主要受益于两项技术:一是高功率、窄线宽的光纤激光器/光纤放大器技术,二是准相位匹配技术。特别是后者的应用弥补了某些非线性晶体在常规温度下或者对特定波段不能实现相位匹配的缺点,同时也使晶体最大非线性系数可以被利用。晶体制作、周期极化技术的进步也使晶体的尺寸可以做得更大,极化更均匀。种种优势让这种新型激光器成为了除半导体激光器、钛宝石激光器外的新选择。本文借鉴了以往1.5μm激光倍频的实验,对1.5μm激光在蝶型四镜环形腔与半整体腔内的谐振倍频做了研究,旨在实现高效的1.5μm激光倍频转化,为通过光纤通信波段器件及周期极化非线性晶体制备铷原子存储波段(780 nm)与光纤通信波段(1560 nm)的双色连续变量纠缠做准备。本文的主要工作如下:首先概述了倍频与研究进展,介绍了谐振倍频的基本理论与实验方法等。其次通过蝶型四镜环形腔及PPMgO:LN倍频,得到了1.5W的780nm激光,倍频转化效率为73%。水平方向谐波的M2因子是1.02,竖直方向是1.03,30 min功率方均根起伏<1.2%,频率连续调谐范围>950MHz。再其次,为了降低谐振倍频的线性损耗,提高谐振腔的机械稳定性,我们设计了PPKTP半整体腔以及半整体腔的腔体部分,讨论了晶体曲面曲率半径和腔镜曲率半径的选取问题。在半整体腔结构下倍频得到了1.6 W的谐波输出,对应的效率是77%。其M2因子为水平方向1.04,竖直方向1.03,30min功率方均根起伏<0.5%,频率连续调谐范围与蝶型四镜环形倍频腔相同。(本文来源于《山西大学》期刊2015-06-01)

许夏飞[4](2015)在《基于PDH(Pound-Drever-HaⅡ)技术外腔谐振倍频理论与实验研究》一文中研究指出光学非线性频率变换是随着激光技术发展产生的一门新学科,它使在目前现有激光材料基础上,获得更多波段范围内的激光输出成为了可能,因此自出现以来就备受关注。激光倍频是目前非线性频率变换领域应用最多和最广的技术,由于倍频过程对基频光光强的依赖很高,仅有少数情况能获得高倍频效率的激光输出。外腔谐振倍频理论与技术的出现极大地提高了倍频效率,尤其是在低平均功率、连续输出的基频光倍频过程中,外腔谐振倍频能将倍频效率较单通情况提高两个量级,显示出了其巨大的优越性。本文主要开展了外腔谐振倍频的理论和实验研究。首先,在对国内外研究进展充分调研的基础上,确定了基于PDH技术外腔谐振倍频路线。结合理想平面波倍频结论,建立了聚焦高斯光束倍频理论模型并进行了数值计算;引入BK聚焦因子和多光束干涉理论进一步求解了谐振倍频情况下的倍频效率公式,理论分析了倍频晶体长度、基频光注入功率与束腰半径对谐振倍频效率的影响,并在理想情况下采用LBO晶体长度为30mm、注入基频光功率为10W、束腰半径为50μm时,最佳谐振倍频转换效率达到80%以上;对满足最佳倍频条件的环形倍频腔进行了设计和优化,利用传输矩阵法分析了腔镜曲率半径、间距等对腔模束腰半径的影响,确定了采用“8字”环形腔的谐振倍频腔结构以及满足最佳倍频条件的腔参数,并进一步研究了基频光与环形腔之间的模式匹配特性与阻抗匹配特性。其次,对基于PDH技术腔长锁定理论进行了研究,分析了PDH误差信号的产生原理并进一步研究了环形腔透射腔模信号与误差信号随腔长微小偏移量的变化关系,从而验证了采用PDH技术实现腔长锁定的可行性。设计了适用于外腔谐振倍频的PDH腔长反馈控制系统,并开展了腔长锁定实验。针对影响锁定误差信号的电光相位调制器、调制信号以及扫描信号的频率与幅值、PID控制器参数等进行优化和整定,并通过监测经环形腔某一腔镜的腔内基频光漏光功率和光斑分布判定腔长锁定效果。实验中通过将空间相位调制器更换为光纤相位调制器,调制信号频率与幅值分别设为12.5MHz与0.2V,扫描信号频率与幅值设为10Hz与5 V, PID控制器参数G、P、I、D分别设为21、9500、215、0时获得了较理想的锁定效果。通过监测到的漏光推算出锁定时腔内基频光循环功率为152.69W,谐振增强因子为15.87,且漏光光斑分布均匀,呈基横模分布。最后,在腔长锁定基础上将LBO倍频晶体插入环形腔内开展谐振倍频实验。采用尺寸为8mm×8mm×30mm,类非临界相位匹配的LBO晶体,并将晶体放置于铜制热沉中进行150℃左右温控,实验结果显示晶体内部温度分布均匀,温宽较小;在谐振倍频实验中,分别分析了LBO晶体温度、基频光功率、束腰半径与中心波长和输入耦合腔镜反射率等重要参数对谐振倍频效率的影响,获得的实验结果与理论分析基本一致,且当LBO晶体温度为150℃,注入基频光功率为8.5W,束腰半径为50ìμm,输入耦合腔镜反射率为93%时,获得最高功率谐振倍频绿光输出为4.59W,倍频效率达到54%,比较了LBO晶体单通倍频情况下的实验结果,其倍频效率提高约200倍。最后测量了绿光功率的波长调谐特性、线宽、光束质量和输出稳定性等,均获得了较好的实验结果。在上述的研究工作中,本文取得的主要成果有以下3个方面:1).将聚焦高斯光束理论与谐振腔理论结合建立了外腔谐振倍频理论计算模型,分析了注入基频光功率Pin、倍频腔内最小束腰半径ω0、输入耦合镜反射率r1等重要参数对转换效率的影响并指导外腔倍频实验系统设计。2).采用了基于PDH腔长反馈控制技术,相比于通常基于光强型谱线误差信号反馈控制技术,其鉴相灵敏度高,避免了激光幅度噪声或不稳定性对系统的影响,提高了整个系统的可靠性。3).建立了外腔谐振倍频实验系统,利用“8字”环形倍频腔实现了腔长的长时间精确稳定的锁定,获得了锁定时基频光功率在腔内谐振增强15倍,倍频效率为54%的最高4.59W单频连续绿光输出,外腔谐振倍频效率较单通倍频效率提高了200倍,验证了对低功率连续输出基频光高效倍频技术的可行性。(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2015-04-01)

万振菊,冯晋霞,孙志妮,要立婷,张宽收[5](2014)在《利用外腔谐振倍频产生780nm原子吸收线明亮振幅压缩光》一文中研究指出采用连续单频1.56μm激光光源作为泵浦光,通过周期极化铌酸锂晶体外腔倍频过程实验制备出位于原子吸收波线的780nm明亮振幅压缩态光场。在利用2个模清洁器过滤基频光的强度噪声、使之在分析频率4MHz处达到散粒噪声的基础上,利用谐振倍频获得输出功率为10mW、转换效率达40%的倍频光,实测的780nm明亮振幅压缩光的压缩度为0.6dB。(本文来源于《量子光学学报》期刊2014年04期)

刘勤,冯晋霞,焦月春,王春香,张宽收[6](2011)在《双端输出外腔谐振倍频的运转特性研究》一文中研究指出准相位匹配晶体外腔谐振倍频是获得高效率短波长激光稳定输出的技术之一。为消除高功率激光抽运时非线性级联过程的影响、提高倍频激光的输出功率,本文设计了一种双端输出倍频谐振腔。首先在实验上比较了双端和单端输出谐振倍频过程的倍频效率和输出功率;并在理论上分析了双端腔型下基频光与倍频光相对相位的变化对于倍频输出光功率的影响,通过控制相对相位可以获得高的倍频光输出功率。实验结果与理论分析基本吻合。(本文来源于《量子光学学报》期刊2011年04期)

卢峰,张蓉竹,刘正颍,孙年春[7](2011)在《PPLN谐振倍频外腔输出模场的模拟研究》一文中研究指出为了探究PPLN外部谐振倍频腔的输出模式,从菲涅尔-基尔霍夫衍射积分公式出发,采用快速傅里叶变换法(FFT)和Fox-Li迭代法数值模拟高斯反射率圆形平凹倍频腔输出基模的场强分布、相位分布和光束质量M2因子,同时与圆形双凹倍频腔做了比较。计算结果表明,两类倍频谐振腔输出基模均为高斯分布,腔长变化对两类倍频腔输出光束质量的影响较小。平凹倍频腔输出光束质量M2=1.296,远场发散角θ=58.084μrad;而双凹倍频腔输出光束质量M2=6.930,θ=310.56μrad。平凹倍频腔输出光束质量明显优于双凹倍频腔。(本文来源于《光电工程》期刊2011年07期)

葛青,于琳,贾晓军,苏晓龙,谢常德[8](2009)在《外腔谐振倍频单频红光激光器》一文中研究指出利用全固化Nd:YVO4单频激光器连续输出的1.342μm激光,抽运由Ⅰ类临界相位匹配的LBO晶体构建的谐振倍频腔。当红外抽运光功率为1.14W时,获得580 mW单频红光输出,最大倍频转换效率为50.9%。红光功率稳定性优于±0.5%(1 h),红外光频率漂移小于±2 MHz(1 min)。(本文来源于《中国激光》期刊2009年07期)

张苏净[9](2007)在《外腔谐振倍频过程输出光场非经典特性的实验研究》一文中研究指出二次谐波非线性过程是产生非经典光场的最有效途径之一,它能够实现短波和长波两种不同波长的正交振幅压缩态光场,在高精度原子光谱、低噪声光通信及高精度测量等领域有着广泛的应用前景。另一方面,倍频过程也可以产生量子关联(纠缠)态光场。虽然已理论证明利用倍频过程可以产生基频光场和倍频光场之间的关联和纠缠,到目前为止,还没有利用二次谐波倍频过程产生量子关联和纠缠光源的实验研究。实验产生波长相差较大的两个光场之间的量子关联和纠缠,如利用倍频过程产生倍频光与基频光之间的量子关联和纠缠,在量子信息和量子通信领域中有着非常重要的应用。双色纠缠光源为打开量子信息在电磁频谱不同部分之间的分配开辟了道路。本文中,我们实验研究了准相位匹配晶体倍频过程输出光场的非经典量子特性。在倍频过程倍频光噪声压缩的实验研究基础上,研究了倍频反射基频光噪声起伏压缩,特别研究了倍频过程输出倍频光场和反射基频光场两束频率相差非常大的光场之间的强度关联量子特性。倍频腔的设计是外腔泵浦的单共振两镜驻波腔,倍频非线性介质是PPKTP晶体。首先在倍频腔基波单共振条件下,实验研究了不同腔耦合输入镜透过率条件下随泵浦功率变化的反射基频光的噪声压缩特性。在输入耦合腔镜对泵浦光1.06μm功率透过率为5%,输入泵浦光功率为9mW时,获得了波长1.06μm的反射基频光的噪声正交振幅压缩0.67dB(考虑总探测效率η=79%是0.86dB)。在探测到倍频谐波场0.532μm波长绿光和反射基频场1.06μm红外光噪声起伏压缩的实验基础上,实验研究了绿光和红外光两种不同波长的光场之间的量子关联效应。在输入耦合腔镜对1.06μm透过率为2%,输入泵浦功率为6mW时,我们探测到这两种频率相差非常大的光场之间的强度量子负关联0.6dB(考虑总探测效率是1.1dB),这是利用倍频过程产生双色量子关联光束的首次实验验证,为双色纠缠光源的实验制备提供了实验基础。这种双色光束量子关联特性一方面可用于提高各光束的噪声压缩,另一方面这种很大频率差的双色量子相关特性的光源在量子通信中有着特殊而十分有用的用途,如在多点之间的量子通信协议可以利用这种具有量子性质的纠缠光源在不同光频态间迅速地转换,这样的协议将提高量子信息网络异类结点的集成程度,再如长距离量子通信系统,需要的两个不同的非经典关联光频系统时,双色纠缠光源是它们理想的选择源。理论上我们利用单共振倍频腔倍频过程理论模型,计算了倍频过程的反射基频场的噪声压缩及反射基频场和输出谐波场之间的强度噪声量子关联,同时利用连续变量双模纠缠光束不可分判据预测了两光束之间的量子纠缠效应,最后对双色强度关联的探测方法做了简单的理论分析。对实验结果的理论模拟表明,实验结果和理论预测基本吻合。(本文来源于《山西大学》期刊2007-06-01)

李莹,罗玉,潘庆,彭堃墀[10](2006)在《用外腔谐振倍频产生明亮绿光振幅压缩态光场》一文中研究指出用1080nm激光抽运由α-切割Ⅱ类位相匹配KTP晶体和一个凹面镜组成的半整块驻波倍频腔,腔内的两个亚谐波模共振、谐波模近共振,在1080nm抽运光功率为50mW时,获得了实测3·1±0·2dB(~51%)的540nm波长明亮振幅压缩光.(本文来源于《物理学报》期刊2006年10期)

外腔谐振倍频论文开题报告

(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:

报道了利用周期极化铌酸锂晶体外腔谐振增强倍频技术获得波长分别为1560 nm和780 nm双色量子关联光场。由于该量子关联系统的激光波长分别位于量子态传输波段与原子存储波段,可应用于研究实用化量子信息处理系统。在利用谐振倍频获得10 m W倍频光输出、倍频效率达45%的基础上,实测1560 nm基频光与780 nm倍频光的量子关联为1.2 d B。

(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。

外腔谐振倍频论文参考文献

[1].许夏飞,鲁燕华,张雷,王卫民.外腔谐振倍频8.7W连续单频绿光技术研究[J].中国激光.2016

[2].冯晋霞,孙志妮,张宽收.利用外腔谐振倍频获得双色量子关联光场[J].中国激光.2015

[3].葛玉隆.1560nm激光外腔谐振倍频研究[D].山西大学.2015

[4].许夏飞.基于PDH(Pound-Drever-HaⅡ)技术外腔谐振倍频理论与实验研究[D].中国工程物理研究院.2015

[5].万振菊,冯晋霞,孙志妮,要立婷,张宽收.利用外腔谐振倍频产生780nm原子吸收线明亮振幅压缩光[J].量子光学学报.2014

[6].刘勤,冯晋霞,焦月春,王春香,张宽收.双端输出外腔谐振倍频的运转特性研究[J].量子光学学报.2011

[7].卢峰,张蓉竹,刘正颍,孙年春.PPLN谐振倍频外腔输出模场的模拟研究[J].光电工程.2011

[8].葛青,于琳,贾晓军,苏晓龙,谢常德.外腔谐振倍频单频红光激光器[J].中国激光.2009

[9].张苏净.外腔谐振倍频过程输出光场非经典特性的实验研究[D].山西大学.2007

[10].李莹,罗玉,潘庆,彭堃墀.用外腔谐振倍频产生明亮绿光振幅压缩态光场[J].物理学报.2006

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