导读:本文包含了单频激光器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:激光器,光纤,布里,波长,全固态,激光,谐振。
单频激光器论文文献综述
张学强[1]（2019）在《短直腔单频光纤激光器关键技术及光纤光栅温度传感增敏特性的研究》一文中研究指出近年来,单频光纤激光器作为激光器领域的一个研究热点,发展迅速。因它具有相干性好、易于集成化、散热性好、光束质量好以及抗干扰能力强等特点,因而使其广泛地应用于激光测距、激光雷达、光纤水听器、激光医疗、干涉检测、光谱成像、引力波探测等领域。随着高掺杂、多组分玻璃光纤新型技术的飞速发展,光纤激光器领域实现单频输出腔型选择越来越偏向于短直线型腔,尤其是利用结构简单紧凑、全光纤、稳定性高、纵模间隔较大且不易跳模的分布布拉格反射式(Distributed Bragg R eflector-DBR)短直腔结构来实现光纤激光器单频输出的方法,逐渐受到了广大科研学者积极的关注和研究。本论文选用两个宽带、高反光纤光栅(HR-FBG)和1.4cm长度的高掺杂浓度Yb3+增益介质构建了DBR短直腔光纤激光器,成功实现了输出波长为1030nm的单频激光输出,并对其输出功率进行了放大的实验研究。同时,也对光纤光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)局部点加热带通滤波特性以及温度传感增敏特性进行了实验研究。本文主要的研究内容及其成果如下:首先,简单介绍了传输矩阵理论,理论计算、分析了在FBG栅区不同位置引入不同相位突变对其反射谱的影响。在此基础上,基于传输矩阵理论,改变加热温度、加热位置和加热宽度等参数,理论分析了FBG局部点加热的输出光谱特性。另外,对掺杂Yb3+离子光纤的能级结构和光谱特性进行了介绍和分析。接着,提出了一种基于两个宽带、高反光纤光栅(HR-FBG)的短直腔DBR结构的单频光纤激光器。该短直腔DBR光纤激光器采用长度为1.4cm的以石英玻璃为基底、高掺杂浓度Yb3+增益光纤为工作介质。通过对该光纤激光器的两个HR-FBG进行精确地温控,使其反射峰边缘处相交迭,进而有效地压窄腔内增益带宽,成功实现了输出波长为1030nm的单纵模激光输出,并对其运转特性进行了全面的实验研究。固定输出端HR-FBG温度为12℃,输入端HR-FBG的温度在59.2℃~60.6℃范围时,该DB R短直腔光纤激光器始终呈现单纵模运转。同时,在该光纤激光器处于单纵模运转时,两个HR-FBG按照相同的温度步长同时进行温度调谐,实现了连续可调谐的单频激光输出。为实现该单频光纤激光器的高功率输出,分别对此单频激光输出分别进行了后向泵浦光放大方式的实验研究。采用这种功率放大方式条件下,当增益长度为8.5cm时,得到的放大输出功率为349.7m W,斜效率为69.8%。在此工作基础上,对宽带FBG在局部点加热情况下的输出光谱特性进行了实验研究,实现了单波长、双波长以及四波长滤波窗口,为实现双宽带HR-FBG组成的光纤激光器单频输出提供了一种可能方法。最后,分别以铜、铝、有机玻璃、聚四氟乙烯为实验衬底材料,对采用片式粘敷封装技术的FBG温度传感增敏特性进行了实验研究。当对两侧尾纤有涂覆层的FBG进行封装时,其温度灵敏系数分别是裸纤情况下的2.3倍、2.9倍、5.2倍、11.7倍。为了改进实验,对尾纤无涂覆层的FBG进行了封装测试。在测试温度范围内,其反射波长随温度的变化始终呈现良好的线性关系,其温度灵敏系数分别提高到了3倍、3.4倍、9.2倍、12.6倍,测量结果重复性良好。(本文来源于《西北大学》期刊2019-06-01）
朱海瑞[2]（2019）在《全固态连续单频可调谐1542nm激光器的实验研究》一文中研究指出中心波长为1542 nm的全固态连续单频激光器具有低噪声、对人眼安全、波长位于铟镓砷等探测器的探测灵敏区及光纤和大气传输的低损耗窗口等优良特性,在光纤通信、人眼安全激光测距以及国防军事等领域均有重要的应用需求。此外,位于1542 nm附近的乙炔分子吸收线是国际计量局推荐的几种光频标准之一,因此可调谐的全固态连续单频1542 nm激光器在光频标的研制及其在光纤中的长距离分发等方面亦具有非常重要的应用前景。基于此,国内外的众多课题组开展了全固态连续单频可调谐1542 nm激光器的实验研究。目前,铒镱共掺磷酸盐玻璃是LD泵浦的连续单频1.54μm固体激光器的研制中研究最为成熟的激光介质。然而由于玻璃基质的机械性能较差,使得这类激光器的输出功率被限制在100 mW以下。相比于玻璃介质,YAB等晶体介质具有更好的热性质和机械性能,目前已有利用Er,Yb:YAB晶体作为增益介质实现430 mW的连续单频1550 nm激光输出的报道。但是,由于晶体介质中存在较强的晶体场,Er~(3+)离子的各能级劈裂为多个分立的stark能级,因而晶体的荧光辐射截面的线型不是较为光滑的准连续包络,而是由许多尖锐的辐射峰组成的非连续谱。当改变泵浦功率或者谐振腔的输出镜透射率时,激光波长通常仅在有限的几个波长之间跳变,连续调谐的范围较小,因此目前尚无利用晶体介质获得连续单频1542 nm激光输出的报道。为了实现高功率可调谐的连续单频1542 nm激光运转,我们在课题组已有工作的基础上,利用Er,Yb:YAB晶体作为增益介质开展了相关研究工作,主要研究内容如下:1.实验上通过设计谐振腔的镀膜参数调控Er,Yb:YAB激光器的增益谱,获得了与乙炔吸收线对应的1542 nm激光输出。同时优化激光晶体的厚度和谐振腔的输出耦合镜透射率等参数,并利用扭摆模腔选择单纵模技术,研制了一台全固态连续单频1542 nm激光器,并测试了激光器的运转特性。2.基于所研制的全固态连续单频1542 nm激光器,通过在谐振腔中插入电光晶体和电光标准具,可将激光波长在1541.983 nm~1542.014 nm的范围内连续调谐。之后利用研制的1542 nm可调谐激光器进行了乙炔吸收光谱的测量。(本文来源于《山西大学》期刊2019-06-01）
魏叶[3]（2019）在《LD端面泵浦全固态连续单频3μm激光器的理论研究》一文中研究指出由于具有窄线宽、低噪声、波长对应大气传输窗口、能够被水分子和羟基磷灰石等生物组织成分强吸收等优良特性,波长为3μm的全固态连续单频激光光源在自由空间量子信息、非线性光学、生物光子学、激光医疗、痕量气体检测等方面均有着重要的应用。特别是在8-12μm的可调谐远红外激光产生方面,对高功率窄线宽的全固态连续单频3μm激光光源更是有着急迫的需求。因此,我们基于全固态激光技术,详细阐述了利用LD端面泵浦Er:YAG激光晶体,研制全固态连续单频3μm激光器的理论研究。主要研究内容如下:1.基于文献调研详细介绍了Er:YAG晶体的性质,包括其物理特性、Er:YAG激光器的能量过程以及光谱特性。然后通过数据拟合,分析了晶体温度对受激辐射截面和能级寿命等性质参数的影响。之后理论分析了Er:YAG晶体热效应的产生机理、Er:YAG晶体的热透镜效应以及热效应作用下的热致衍射损耗的变化,最后基于降低晶体的热效应,设计了四镜环形谐振腔的各项参数。2.建立了基于Er:YAG的3μm激光系统的速率方程理论模型,并对系统的速率方程组进行了求解。根据得到的输入功率和输出功率的隐函数关系式,进一步分析讨论了不同激光器参数对连续单频3μm激光输出特性的影响。激光器参数包括:晶体掺杂浓度、晶体温度、晶体长度以及谐振腔参数(输出镜透射率、泵浦光与振荡激光模式匹配比率、单向器插入损耗)。根据理论模拟结果,确定了最优的晶体掺杂浓度,晶体长度,输出镜透射率和泵浦光与振荡激光模式匹配比率。(本文来源于《山西大学》期刊2019-06-01）
曹雄恒[4]（2019）在《双环形腔单频布里渊光纤激光器及其应用研究》一文中研究指出基于受激布里渊散射(SBS)效应的布里渊光纤激光器,因其具有窄线宽,低阈值,高稳定性等优点,因此在光纤陀螺(BFOG)、光纤传感、相干光通信等领域有广泛的应用前景。无掺杂单频布里渊光纤激光器是布里渊光纤激光器的典型代表,其具有高相干性、线宽窄、稳定性好、波长可调谐范围大等优点,尤其适用于高频微波信号光学产生领域。本文提出一种无掺杂环形腔单频布里渊光纤激光器新结构,增加泵浦光的循环次数,从而提高激光器的光转换效率;重点对提高激光器性能和其在光生微波技术中的应用进行了实验研究。本文主要工作如下:(1)简述了课题研究的背景和意义,对布里渊光纤激光器的分类、单频布里渊光纤激光器的研究现状和应用做了概述,理论分析了单频布里渊光纤激光器的基本原理。(2)针对传统单环形腔单频布里渊激光器光转换效率低的问题,提出了一种双环形腔单频布里渊光纤激光器的方案,并通过实验研究了光耦合器的分光比以及偏振态对激光器性能的影响。实验结果表明,我们的方案具有更低的阈值,耦合器的分光比和光的偏振态对激光器性能均有一定的影响。在相同泵浦光功率的情况下,耦合器的最佳分光比为7:3,此时激光器的输出光功率最高;光的偏振态对激光器的输出功率和稳定性均有影响,偏振控制器的当第二个控制环0~o到90~o变化时,激光器的输出功率呈线性递增关系,90~o到180~o时,激光器输出功率呈线性递减关系,在90~o时输出功率最大,此时激光器的波长稳定性也最好;功率波动在0.05dBm左右的范围,比不控制光的偏振态时的稳定性提高了0.1dBm。实验还证实了,通过改变布里渊泵浦光的波长可以实现激光器的输出波长的调谐,调谐范围覆盖整个C波段。(3)实验重点对比研究了不同腔长下所提方案与传统单环形腔布里渊光纤激光器的阈值差异。结果表明,我们所提出的双环形腔结构能有效降低激光器的布里渊阈值功率。当环形腔中单模光纤(SMF)长度为2km、5km、7km和10km时,我们的方案比传统方案的布里渊阈值分别降低了9.4mW、6.2mW、6.2mW和3.1mW,双环形腔单频布里渊激光器具有更高的光转化效率。(4)利用双环形腔单频布里渊光纤激光器进行拍频,实现了稳定的微波信号产生。通过对环形腔中单模光纤(SMF)的温度控制,实现微波信号频率的可调谐。单模光纤长度为2km、5km、7km和10km时,调谐精度分别为1.13MHz/℃,1.0MHz/℃,1.03MHz/℃,调谐范围由所加温度范围决定。实验还研究了腔长和偏振态对微波信号线宽和稳定性的影响。实验结果表明,随腔长增加,微波信号的线宽逐渐展宽;环形腔中加入偏振控制器能有效减小微波信号的线宽。(本文来源于《广西师范大学》期刊2019-06-01）
[5]（2019）在《高功率低噪声双波长全固态连续单频激光器》一文中研究指出高功率低噪声双波长全固态连续单频激光器,在分析频率大于5MHz的范围内强度噪声均达到散粒噪声极限,光束质量接近衍射极限,同时输出相位关联的基波和谐波激光,可作为超快激光器的稳定泵浦源、相干精密测量和检测中的低噪声光源使用;同时可为量子信息研究提供相位相关联的基波和二次谐波同时输出的激光光源。(本文来源于《量子光学学报》期刊2019年02期）
胡星,程德江,王思博,姜梦华,惠勇凌[6]（2019）在《基于反射式布拉格光栅和Fabry-Perot标准具组合的Nd∶YVO_4单频激光器》一文中研究指出报道了一种激光二极管端面连续抽运的稳定单频主动调Q Nd∶YVO_4激光器。采用RBG与标准具组合的方式获得了稳定的高功率单频激光输出。RBG既作为输出耦合镜,又作为纵模选择元件,与标准具组合可进一步抑制多纵模,增长谐振腔的光学腔长,获得高功率输出。通过优化标准具的倾斜角度,可使标准具与RBG的中心波长匹配,并减小腔内插入损耗。最终在物理腔长为148.7mm的条件下,获得了功率为750mW,脉冲能量为75μJ@10kHz,脉宽为8.3ns的稳定的高功率单频激光输出。(本文来源于《光学学报》期刊2019年05期）
李坤仪[7]（2019）在《1.5μm多波长单频光纤激光器研究》一文中研究指出多波长光纤激光器是基于同一谐振腔实现多个波长的光纤激光同时激射与输出,其装置结构紧凑、成本低、且易于集成,在多波长激光雷达、光纤传感、波分复用光纤通信系统、微波光子学、太赫兹光谱技术等领域具有广阔的应用前景。随着一些实际应用中对测量精度的要求越来越高,使用多波长单频光纤激光器作为光源能够有效提高激光探测的精度。因此,开展多波长单频光纤激光器的研究具有重要意义。但由于铒镱共掺光纤中Er~(3+)的增益谱线会发生均匀加宽,从而引起不同波长间的波长竞争和交叉增益饱和现象,导致常温下多波长激光难以同时激射。目前,大多数1.5μm多波长单频激光的研究工作都是基于偏振烧孔效应实现双波长输出,很难满足实际应用中对更多波长的需求。针对以上存在的问题,本论文围绕多波长单频光纤激光器开展了研究,具体的研究内容以及获得的成果如下:(1)从铒镱共掺光纤的能级结构和粒子跃迁过程出发,分析与研究了铒镱共掺光纤内多波长振荡时由Er~(3+)谱线均匀加宽引起波长竞争的机理,通过在光路中引入偏振烧孔效应和增益均衡机制,设计了有效抑制波长竞争的多波长激光谐振腔结构,并基于速率方程,建立了多波长激光谐振腔理论模型。(2)基于多波长谐振腔模型,考虑了多波长光场之间相互耦合形成的非线性效应,结合非线性薛定谔方程,对多波长光纤激光器的输出功率及光场演化进行建模仿真。分析了单纵模和多纵模输出状态下的多波长激光性能,研究了多纵模运转对多波长激光器功率稳定性的影响。根据设计的能够有效抑制波长竞争的激光谐振腔结构,搭建了多波长单频光纤激光器,实现了波长间隔为0.4 nm的4个单频激光同时稳定输出,其中每个波长的激光线宽为20 kHz,在频率大于3 MHz处的相对强度噪声值均小于-113 dB/Hz。(3)基于半导体可饱和吸收镜(Semiconductor Saturable Absorber Mirror,SESAM)对光的饱和吸收特性,在谐振腔内加入SESAM作为反射镜构建被动调Q装置,实现了4个不同波长的单频调Q脉冲激光同时稳定输出,其最大平均功率为19.44 mW。通过改变泵浦功率大小,其输出脉冲重复频率可在126.6到350.9 kHz范围内可调,其最窄脉冲宽度为104 ns。此外,结合铒镱共掺光纤的多波长谐振腔理论模型和SESAM反射率随光功率变化方程,建立了多波长被动调Q的理论模型,通过仿真得到了多波长激光的脉冲序列。同时,研究了输出波长数量变化时的激光脉冲序列及其变化规律,通过研究发现了随着输出波长数量的增加,脉冲重复频率会随之增大,而脉冲能量会随之降低。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-01）
朱志坚,薛竣文,王玉珂,孙鲁,苏秉华[8]（2019）在《基于MOPA结构的1064nm单频光纤激光器》一文中研究指出为了抑制受激布里渊散射效应,提高单频窄线宽种子源的放大功率,采用主振荡功率放大器结构,并对光纤长度、纤芯直径和抽运参量进行优化,实现了42W的1064nm信号光输出。实验中,一级放大采用914nm半导体激光器作为抽运源,增益光纤芯径10μm,长度8m;二级放大采用976nm半导体激光器作为抽运源,增益光纤芯径20μm,长度2.4m。在种子光功率40mW、一级放大的抽运功率6.8W、二级放大的抽运功率85W时,得到了42W的1064nm信号光输出。结果表明,光光转换效率约49.4%,偏振消光比27.5dB;输出信号光中心波长1064.5nm,线宽约70MHz,保持了种子光的单频特性。在42W连续输出时没有观察到受激布里渊散射,继续增大抽运功率,有望实现更高功率的放大。(本文来源于《激光技术》期刊2019年06期）
高英豪,李渊骥,冯晋霞,张宽收[9]（2019）在《低噪声连续单频532 nm/1.06μm双波长激光器》一文中研究指出研制出一台全固态低噪声连续单频Nd∶YVO_4-LBO双波长激光器,通过优化叁硼酸锂(LBO)的匹配温度,获得了波长为1.06μm的激光功率为3.8 W、波长为532 nm的激光功率为7.8 W的连续单频双波长激光输出,并有效降低双波长激光的强度噪声和相位噪声。实测的1.06μm和532 nm波长激光的强度噪声均在分析频率大于3.5 MHz时达到散粒噪声极限,相位噪声均在分析频率大于5 MHz时达到散粒噪声极限。当采用Pound-Drever-Hall锁腔技术锁定激光器的腔长时,1.06μm波长激光在1 h内的频率漂移小于±0.8 MHz。实测的1.06μm和532 nm波长激光在5 h内的功率波动分别小于±0.63%和±0.47%,光束质量因子分别为1.04和1.12。(本文来源于《中国激光》期刊2019年04期）
龙江雄,李刚,杨彬,姚红权,丁建永[10]（2019）在《种子注入的高峰值功率全固态单频激光器》一文中研究指出为了研制光参量振荡器的单频制抽运源,采用偏压反馈的扫描-触发谐振探测技术,设计了种子注入的脉冲重复频率为500Hz的单端抽运键合Nd∶YAG的电光调Q单频脉冲激光器,建立了单纵模振荡并进行了理论分析。结果表明,在抽运能量为36.8mJ时,输出单脉冲能量为8.4mJ,光光建模效率为23%,脉冲宽度为6.8ns,光束质量因子M~2≈1.3,脉冲峰值功率为1.2MW;利用F-P标准具获得输出激光的干涉图样,经过1h观察,该激光器输出单纵模概率为100%。这一结果对于抽运光参量振荡器的研制是有帮助的。(本文来源于《激光技术》期刊2019年03期）
单频激光器论文开题报告
（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：
中心波长为1542 nm的全固态连续单频激光器具有低噪声、对人眼安全、波长位于铟镓砷等探测器的探测灵敏区及光纤和大气传输的低损耗窗口等优良特性,在光纤通信、人眼安全激光测距以及国防军事等领域均有重要的应用需求。此外,位于1542 nm附近的乙炔分子吸收线是国际计量局推荐的几种光频标准之一,因此可调谐的全固态连续单频1542 nm激光器在光频标的研制及其在光纤中的长距离分发等方面亦具有非常重要的应用前景。基于此,国内外的众多课题组开展了全固态连续单频可调谐1542 nm激光器的实验研究。目前,铒镱共掺磷酸盐玻璃是LD泵浦的连续单频1.54μm固体激光器的研制中研究最为成熟的激光介质。然而由于玻璃基质的机械性能较差,使得这类激光器的输出功率被限制在100 mW以下。相比于玻璃介质,YAB等晶体介质具有更好的热性质和机械性能,目前已有利用Er,Yb:YAB晶体作为增益介质实现430 mW的连续单频1550 nm激光输出的报道。但是,由于晶体介质中存在较强的晶体场,Er~(3+)离子的各能级劈裂为多个分立的stark能级,因而晶体的荧光辐射截面的线型不是较为光滑的准连续包络,而是由许多尖锐的辐射峰组成的非连续谱。当改变泵浦功率或者谐振腔的输出镜透射率时,激光波长通常仅在有限的几个波长之间跳变,连续调谐的范围较小,因此目前尚无利用晶体介质获得连续单频1542 nm激光输出的报道。为了实现高功率可调谐的连续单频1542 nm激光运转,我们在课题组已有工作的基础上,利用Er,Yb:YAB晶体作为增益介质开展了相关研究工作,主要研究内容如下:1.实验上通过设计谐振腔的镀膜参数调控Er,Yb:YAB激光器的增益谱,获得了与乙炔吸收线对应的1542 nm激光输出。同时优化激光晶体的厚度和谐振腔的输出耦合镜透射率等参数,并利用扭摆模腔选择单纵模技术,研制了一台全固态连续单频1542 nm激光器,并测试了激光器的运转特性。2.基于所研制的全固态连续单频1542 nm激光器,通过在谐振腔中插入电光晶体和电光标准具,可将激光波长在1541.983 nm~1542.014 nm的范围内连续调谐。之后利用研制的1542 nm可调谐激光器进行了乙炔吸收光谱的测量。
（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。
单频激光器论文参考文献
[1].张学强.短直腔单频光纤激光器关键技术及光纤光栅温度传感增敏特性的研究[D].西北大学.2019
[2].朱海瑞.全固态连续单频可调谐1542nm激光器的实验研究[D].山西大学.2019
[3].魏叶.LD端面泵浦全固态连续单频3μm激光器的理论研究[D].山西大学.2019
[4].曹雄恒.双环形腔单频布里渊光纤激光器及其应用研究[D].广西师范大学.2019
[5]..高功率低噪声双波长全固态连续单频激光器[J].量子光学学报.2019
[6].胡星,程德江,王思博,姜梦华,惠勇凌.基于反射式布拉格光栅和Fabry-Perot标准具组合的Nd∶YVO_4单频激光器[J].光学学报.2019
[7].李坤仪.1.5μm多波长单频光纤激光器研究[D].华南理工大学.2019
[8].朱志坚,薛竣文,王玉珂,孙鲁,苏秉华.基于MOPA结构的1064nm单频光纤激光器[J].激光技术.2019
[9].高英豪,李渊骥,冯晋霞,张宽收.低噪声连续单频532nm/1.06μm双波长激光器[J].中国激光.2019
[10].龙江雄,李刚,杨彬,姚红权,丁建永.种子注入的高峰值功率全固态单频激光器[J].激光技术.2019
论文知识图
