导读:本文包含了主振荡放大论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:主振荡功率放大,单频,全固态激光,热分布
主振荡放大论文文献综述
徐敏志,张婷,郭永瑞,彭威娜,卢华东[1]（2019）在《主振荡功率放大中的激光晶体热分布的理论研究》一文中研究指出本文通过热传导方程建立了激光晶体在进行主振荡功率放大时的内部温度空间分布模型。在此基础上,比较了单端泵浦与双端泵浦行波放大装置激光晶体热分布的情况,得出了双端泵浦较单端泵浦在热效应上具有一定优势的结论。并且,我们对双端泵浦行波放大装置中的各项参数进行了优化,在分析了双端泵浦主振荡功率放大的激光晶体及泵浦源参数对热分布影响的基础上,设计了掺杂原子数百分比浓度为0.2%,长度19 mm的激光晶体及腰斑为650μm的泵浦源,获得了一个激光晶体内热分布较为均匀的双端泵浦行波放大装置。(本文来源于《量子光学学报》期刊2019年02期）
董剑,刘学胜,司汉英,彭超,曹明真[2]（2018）在《700 mJ紧凑型激光二极管抽运Nd:YAG主振荡功率放大系统》一文中研究指出报道了一种紧凑型激光二极管(LD)侧面抽运的高能量全固态Nd:YAG主振荡功率放大系统。放大系统整体采用半导体制冷器进行冷却,实现了激光系统的紧凑化和小型化。主振荡器使用了直径为7 mm、长度为100mm、掺杂浓度(原子数分数)为1.1%的Nd:YAG晶体棒,在10 Hz重复频率下获得最大脉冲能量为350mJ、脉宽为9.7ns的激光输出。功率放大级使用直径为7.5mm、长度为134mm、掺杂浓度为1.1%的Nd:YAG晶体棒作为增益介质,放大后得到了能量为700mJ、脉宽为10ns的激光输出。(本文来源于《中国激光》期刊2018年05期）
王子健[3]（2016）在《1064nm主振荡功率放大泵浦PPMgLN中红外光学参量振荡器研究》一文中研究指出高重频、纳秒级可调谐中红外(3-5μm)激光在军事对抗、大气环境监测等军民领域有着广泛的应用,是近年来激光技术的一个重要研究分支。以高重频、窄脉宽1064nm主振荡功率放大(MOPA)泵浦的PPMgLN光参量振荡器(OPO)是一种提高中红外激光运转重频、压窄脉宽、实现高功率输出的有效方法,该方面的研究对于中红外激光器的发展有着重要的指导意义。本论文以准相位匹配和光参量振荡技术理论研究为切入点,分析了高重频、窄脉宽中红外激光转换效率提升的影响因素,重点开展了1064nm-MOPA泵浦结构设计与PPMgLN-OPO器件参数优化,最终实现了高重频、窄脉宽、可调谐中红外激光稳定输出。具体开展的研究工作和取得的主要研究成果如下:理论方面:从准相位匹配和光参量振荡原理出发,推导了涵盖偏振态变化的叁波互作用耦合方程,分析了偏振态耦合和逆转换问题对准相位匹配光参量振荡器转换效率的影响;基于PPMgLN极化晶体,对PPMgLN-OPO的不同调谐方式进行了模拟研究。设计方面:分别针对高重频、窄脉宽1064nm主振荡功率放大器与PPMgLN光参量振荡器开展了结构设计与器件参数优化,根据四能级速率方程研究了不同器件及结构参数对1064nm主振荡器重复频率、脉宽的影响,优化设计了高密度LD端面泵浦耦合Nd:YVO4装置,通过对Nd:YVO4增益介质的热效应理论分析和热焦距模拟计算,综合考虑泵浦与谐振光斑模式匹配,优化设计了1064nm主振荡器谐振腔结构参数,同时,从增益饱和效应及放大模式匹配原理入手,完成了模块化1064nm放大级结构参数设计;在此基础上,对单谐振外腔泵浦PPMgLN-OPO的增益、阈值、转换效率、振荡过程的PPMgLN晶体热效应进行了理论分析和模拟计算,并由理论分析结果,确定了耦合腔镜曲率及膜系透过率、泵浦光斑与振荡参量光斑比值、腔型尺寸等重要参数的最佳取值范围。实验方面:首先对PPMgLN-OPO高重频、窄脉宽1064nm主振荡功率放大器泵浦源进行了实验研究,主振荡器谐振腔采用L型折迭腔结构,并在腔内置入垂直狭缝进行光斑模式限制,放大级采用二级功率放大结构,在声光调Q重复频率70kHz下实现了40.1W平均功率、9.82ns窄脉宽的1064nm脉冲激光输出。应用以上泵浦结构,开展了外腔泵浦PPMgLN-OPO实验研究,采用极化周期29μm、3mm厚度的PPMgLN晶体作为参量变频介质,实现了最高3.84μm闲频光3.24W和1.47μm信号光9.01W的功率输出。通过分析实验中出现的能量逆转换现象,进一步改变OPO输出镜透过率,调节泵浦光偏振态优化模式匹配,获得了4.86W的3.84μm中红外激光输出,脉冲宽度为9.56ns,光-光转换效率达到15.5%,并有效抑制了逆转换效应。最后,分别开展了PPMgLN-OPO周期调谐和温度调谐的实验研究,采用间隔0.5μm的28.5~31.5μm多周期PPMgLN晶体,通过改变晶体极化周期实现了中红外激光波长从2965.5~4173.5nm范围内的可调谐输出,调谐带宽达到1208nm。随后采用29μm单周期PPMgLN晶体,通过改变晶体工作温度从25~200℃,得到中红外光谱连续变化范围3765~3974nm。(本文来源于《长春理工大学》期刊2016-06-01）
王小林,张汉伟,陶汝茂,粟荣涛,周朴[4]（2016）在《LD抽运主振荡功率放大结构4.1kW全光纤激光器》一文中研究指出利用半导体激光器(LD)抽运大模场增益光纤实现了输出功率大于4kW的主振荡功率放大结构全光纤激光器。实验研究了增益光纤纤芯直径和抽运波长不同情况下激光器的受激拉曼散射(SRS)和横向模式不稳定(TMI)特性。为了抑制SRS,选择纤芯为30μm的大模场掺镱光纤作为增益介质;为了抑制光纤放大器中的TMI,利用增益光纤吸收系数较低波段对应的915nm LD作为抽运源,将增益光纤弯曲半径降低到10cm以提高高阶模的损耗。在种子功率为100 W、最高注入抽运功率为5.3kW时获得了4.1kW的功率输出,光束质量M2为2.2,输出激光中无SRS和TMI现象。(本文来源于《中国激光》期刊2016年05期）
金亮[5]（2015）在《高峰值功率脉冲主振荡功率放大光纤激光系统关键技术研究》一文中研究指出脉冲主振荡功率放大光纤激光系统(Master-Oscillator Power Amplifier Fiber Laser System,MOPA)以其输出功率高、光束质量好、可靠性高和结构设计灵活等优势在工业加工、空间激光通讯、激光武器等领域获得了广泛应用。近年来,其研究工作主要集中在提高MOPA系统的峰值功率和光束质量等方面,而放大过程中系统产生的自发放大辐射、非线性效应、多模耦合效应等一直是制约峰值功率和光束质量提高的重要因素。本论文针对MW级高峰值功率MOPA脉冲光纤激光系统开展研究,旨在探索抑制放大过程中产生的自发放大辐射、非线性效应和多模耦合等问题的方法,提高系统的光脉冲峰值功率和光束质量,实现MW级峰值功率的脉冲光输出。1.基于增益光纤能带理论,分析了Yb3+的跃迁及辐射特性,解释了ASE效应的产生原理;在此基础上建立了瞬态激光速率方程,分析了光脉冲宽度和波形对于脉冲放大畸变的影响;对放大过程中几种非线性效应的产生原理进行分析,得到非线性效应之间的相互制约关系,分析了几种非线性效应对输出光谱和光脉冲形状产生的影响;对增益光纤进行建模,模拟了不同光纤参数条件下光纤中的模式分布,为大模场少模光纤的优化设计提供了依据。2.针对脉冲半导体激光器种子源调制技术进行了理论和实验研究。对半导体激光器调制过程中的时间延迟、弛豫振荡和自脉冲等效应的产生机理进行了分析,通过大信号调制和增益开关法对弛豫震荡和自脉冲效应进行控制,产生稳定的脉冲光输出。在此基础上采用同轴传输原理研制了重复频率25 kHz~200kHz的连续可调的脉冲半导体激光驱动电源,获得了最小脉冲宽度为835ps稳定光脉冲输出的激光种子源。3.针对高峰值功率光纤放大系统中ASE效应、非线性效应和自激振荡等开展研究,分析了信号光功率和波形、增益光纤长度、泵浦构型和端面反射对上述效应的影响,探索抑制ASE、非线性和自激振荡效应的方法,提高系统光脉冲峰值功率。信号光输出功率、增益光纤长度和泵浦方式对ASE效应激射光的激射功率和激射波长都有较大影响,光纤长度与ASE激射光波长成正比,与ASE激射光功率成反比。在对mW级的大信号放大时,ASE效应随着信号光的增加而减小,随着泵浦光功率的增加而增大。在对μW级的小信号进行放大时,信号光功率大小不会对ASE效应产生影响,需要采用正向泵浦对级联光纤放大器提高信号光的放大倍数,综合考虑ASE激射光增益和系统放大效率对光纤长度进行优化;种子源脉冲幅值、增益光纤长度和泵浦方式对非线性效应具有重要影响,在进行高峰值功率放大时,当增益达到饱和时的光纤长度为最优,并采用反向泵浦方式对高脉冲幅值的光脉冲进行放大,提高非线性阈值功率;通过对输出端面进行包层功率剥离和无芯端帽的设计减小端面功率密度,在端面研抛斜角和镀膜减小端面反射,抑制自激振荡和端面热损伤。4.针对MOPA光纤激光系统主放大增益光纤的模场分布和模式增益进行理论研究与数值计算,探索增大光纤模场面积和实现少模光输出的方法,提高系统的非线性阈值功率和输出光束质量。基于多模光放大理论模型,针对六种典型的折射率和掺杂离子分布中的各阶光模式分布与模式增益进行了数值模拟,计算了不同模式耦合系数和泵浦条件下的模式功率分布;研究了光纤弯曲效应对模场分布、模场面积和模式损耗的影响。根据模拟分析结果,设计提出一种兼具大模场和抗弯曲畸变特性的高斯复合型双包层增益光纤结构设计方案,模场面积达到1.17×103μm2,基模输出功率占总功率94.67%,达到了增大光纤模场面积和少模输出的目的。5.分别采用全光纤结构和空间耦合结构搭建了两种MW级MOPA光纤激光系统。在全光纤结构系统中,采用高斯复合型增益光纤对光脉冲进行放大,在25kHz时光脉冲宽度和峰值功率分别达到1.2ns和1.56MW。实验还对系统进行了弯曲选模实验,得到了近单模输出的光束(=1.52,=1.56);在空间耦合系统中,采用棒状光子晶体光纤(Rod-like Photonic Crystal Fiber,RPCF)进行空间耦合放大,在25kHz时获得了脉冲宽度和峰值功率分别为1.12ns和2.01MW的光脉冲光输出,=1.23,=1.27。最后,在两套系统中都采用了声光调制光脉冲切割方法,实现了系统在频率为1kHz~200 kHz的范围内连续可调。(本文来源于《长春理工大学》期刊2015-10-01）
史尘,王小林,陶汝茂,周朴,侯静[6]（2014）在《100W,2.6mJ衍射极限输出的全光纤主振荡功率放大脉冲激光器》一文中研究指出研究了一台基于主振荡功率放大(MOPA)结构的全光纤结构脉冲激光器。利用声光调Q,获得了平均功率约为500mW的脉冲种子源,采用一级预放大器使输出脉冲放大到10W;主放大器利用一台中心波长为976nm的带尾纤的半导体激光器对掺Yb3+双包层光纤抽运。最终在40kHz的重复频率下实现了中心波长为1064nm、脉宽为2.4μs、平均功率大于100W、脉冲能量达到2.63mJ、输出光束的M2因子为1.2的激光脉冲输出。(本文来源于《光学学报》期刊2014年09期）
陆宝乐[7]（2014）在《单频掺镱光纤激光器及其主振荡功率放大实验研究》一文中研究指出单频光纤激光器具有线宽窄、低噪音和高稳定性等显着的激光特性,使其成为光纤通信系统、光纤传感、高分辨率光谱分析仪和重力波探测等领域重要的激光光源,尤其可调谐单频光纤激光器和高功率单频放大激光器具有广泛应用前景。本论文采用光纤环形镜(LMF)和偏振控制器(PC)设计1064nIn和108nm单频光纤激光器的线形腔结构,通过温度调谐光纤布拉格光栅(FBG)实现1064nm和1083nm单频光纤激光器的波长调谐,以该单频光纤激光器为信号光采用主振荡功率放大技术实现1064nm和1083nm单频放大光纤激光器。主要研究内容如下：1.通过1064nm和1083nm单频光纤激光器的理论模拟,研究光纤长度和光纤掺杂浓度对激光输出功率的影响,斜率效率和泵浦光阈值功率随着光纤长度的变化关系,最后对单频光纤激光器中光纤环形镜的工作原理和单频光纤激光器线宽的测试方法进行了研究。2.以光纤环形镜为谐振腔腔镜的线形腔结构展开对1064nm和1083nm单频光纤激光器实验研究,对不同反射率的FBG、不同增益光纤长度和光纤环形镜(LMF)中不同掺镱光纤长度作为可饱和吸收体的单频光纤激光器的输出功率、单频现象和光谱特性分析研究,获得最佳反射率为60%FBG作为输出镜的1064nm单频光纤激光器的泵浦光阈值为40mW,当泵浦光的功率达到300mW时,单频激光的输出功率为90.8mW,光-光转换效率为30.2%,相对应的斜率效率接近40%,输出激光的不稳定性小于2%,；70%FBG作为输出镜的1083nm单频光纤激光器的泵浦光阂值功率为40mW,当泵浦功率增加到200mW时,单频激光的输出功率为46mW,光-光转换效率为23%,相对应的斜率效率为33.3%。采用20m单模光纤作为延迟线,通过延时自外差法测试得到单频窄线宽光纤激光器的线宽,线宽为5kHz。3.从光纤光栅的耦合波方程理论出发,对以光纤光栅作为反射镜的单频光纤激光器实现可调谐的方法：温度调谐和应力调谐进行了理论分析,最后通过对光纤布拉格光栅温度调谐实现单频光纤激光器的波长改变实验研究,从室温30℃-180℃的范围内,中心波长的调谐范围从1063.3nm到1065.7nm,实现了2.4nm的可调谐。4.光纤放大激光器的理论模型出发,分析非线性受激布里渊散射(SBS)对单频光纤放大激光器影响的理论模型,以单频光纤激光器为主振荡功率放大激光器的种子光对单频光纤放大激光器实验研究,当种子光输出功率为6mW,泵浦光的输入功率达到400mW时,单频1064nm放大光纤激光器的输出功率可以达到266mW,此时单频1064nm放大光纤激光器的放大倍数达到44.3倍；当种子光输出功率为6mW,泵浦光的输入功率达到400mW时,单频1083nm放大光纤激光器的输出功率达到254.6mW,此时单频1083nm放大光纤激光器的放大倍数为42.4倍。(本文来源于《西北大学》期刊2014-06-30）
荆利青,张孟雄,陈子聪,E.Luk,A.Piper[8]（2014）在《20 W全光纤500 ps主振荡功率放大激光器及其应用》一文中研究指出利用中心波长为1060 nm的输出波形可调的皮秒脉冲激光器作为种子源,采用掺镱(Yb)光纤放大器将该信号放大,最终得到输出脉宽范围为0.5~10 ns,平均功率为18~21 W,峰值功率为11~30 kW,单脉冲能量为0.02~0.13 mJ的近似单模的500 ps脉宽可调主振荡功率放大(MOPA)光纤激光器(M2=1.5)。该高峰值功率、高单脉冲能量及高平均功率的光纤激光器满足激光加工、材料处理和非线性转换等领域的需要,尤其对于激光加工热影响敏感的材料是一种重要的光源。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2014年06期）
张利明,周寿桓,赵鸿,张昆,张大勇[9]（2013）在《kW级主振荡功率放大光纤激光器输出特性》一文中研究指出分析了kW级光纤激光器实现单模激光输出的模式控制方式。采用主振荡功率放大方式,实现了工作波长1.08μm、最大输出功率1.05 kW的全光纤单模激光输出。对激光光谱和光束质量随激光功率的变化等输出特性进行了研究,结果表明:随着激光功率的增大中心波长和光束质量无变化,但谱宽逐渐展宽。分析了激光光谱展宽的原因,认为随着激光功率的增大,光栅纤芯的折射率变化增大,引起本振级的谱宽展宽,而本振级因谱宽展宽引入的噪声在放大级被放大,再加上放大级本身引入的自发辐射,共同造成放大级的谱宽展宽。对光束质量变差的原因进行了分析,认为光纤弯曲导致原先在纤芯中传输的激光部分被泄露到包层中,从而使光束质量变差。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2013年08期）
王德田,周维军,温伟峰,王荣波,陈光华[10]（2012）在《主振荡功率放大相干合成系统的相位误差分析》一文中研究指出在采用主振荡功率放大(MOPA)结构和外差方法实现激光器的相干合成中,由于各种因素的限制,不能保证各支路激光的相位完全一致。建立了反馈控制的相位误差分析模型,并对引起相位误差的因素进行了分析,包括电路延迟、电路输出的电压噪声、电路输出电压和相位调制器半波电压的不匹配、以及空间光路的扰动等,其中空间光路的扰动影响较大。进行了相干合成实验,当敲击分光镜时,空间光路发生变化,造成相位控制精度下降和相干合成的效果变差。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2012年11期）
主振荡放大论文开题报告
（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：
报道了一种紧凑型激光二极管(LD)侧面抽运的高能量全固态Nd:YAG主振荡功率放大系统。放大系统整体采用半导体制冷器进行冷却,实现了激光系统的紧凑化和小型化。主振荡器使用了直径为7 mm、长度为100mm、掺杂浓度(原子数分数)为1.1%的Nd:YAG晶体棒,在10 Hz重复频率下获得最大脉冲能量为350mJ、脉宽为9.7ns的激光输出。功率放大级使用直径为7.5mm、长度为134mm、掺杂浓度为1.1%的Nd:YAG晶体棒作为增益介质,放大后得到了能量为700mJ、脉宽为10ns的激光输出。
（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。
主振荡放大论文参考文献
[1].徐敏志,张婷,郭永瑞,彭威娜,卢华东.主振荡功率放大中的激光晶体热分布的理论研究[J].量子光学学报.2019
[2].董剑,刘学胜,司汉英,彭超,曹明真.700mJ紧凑型激光二极管抽运Nd:YAG主振荡功率放大系统[J].中国激光.2018
[3].王子健.1064nm主振荡功率放大泵浦PPMgLN中红外光学参量振荡器研究[D].长春理工大学.2016
[4].王小林,张汉伟,陶汝茂,粟荣涛,周朴.LD抽运主振荡功率放大结构4.1kW全光纤激光器[J].中国激光.2016
[5].金亮.高峰值功率脉冲主振荡功率放大光纤激光系统关键技术研究[D].长春理工大学.2015
[6].史尘,王小林,陶汝茂,周朴,侯静.100W,2.6mJ衍射极限输出的全光纤主振荡功率放大脉冲激光器[J].光学学报.2014
[7].陆宝乐.单频掺镱光纤激光器及其主振荡功率放大实验研究[D].西北大学.2014
[8].荆利青,张孟雄,陈子聪,E.Luk,A.Piper.20W全光纤500ps主振荡功率放大激光器及其应用[J].激光与光电子学进展.2014
[9].张利明,周寿桓,赵鸿,张昆,张大勇.kW级主振荡功率放大光纤激光器输出特性[J].强激光与粒子束.2013
[10].王德田,周维军,温伟峰,王荣波,陈光华.主振荡功率放大相干合成系统的相位误差分析[J].红外与激光工程.2012