导读:本文包含了自倍频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:晶体,倍频,激光器,激光,绿光,生长,性质。
自倍频论文文献综述
孙玉祥[1]（2019）在《Nd:YCOB、Nd:GdCOB、Nd:CNGS晶体的被动调Q自倍频激光性能研究》一文中研究指出可见光波段的脉冲激光特别是高功率的脉冲绿光在很多的领域都具有重要应用。目前,激光二极管(LD)泵浦的自倍频被动调Q技术是获得高功率脉冲绿光的重要途径之一,它具有装置简单、紧凑,成本低廉以及脉冲峰值功率高等优点。自倍频激光晶体和可饱和吸收体是这个技术中关键的两个元件,Nd:YCOB、Nd:GdCOB和Nd:CNGS晶体是综合性能优异的自倍频激光晶体,在连续波谐振腔内插入合适的可饱和吸收体,可实现高功率脉冲绿光输出。2004年,石墨烯的成功剥离为人们打开了二维材料的大门,越来越多的二维材料走进了人们的视野。二维材料具有不同于体块材料的诸多独特的性质,比如大的带隙,与层数相关的性质,宽带的可饱和吸收特性以及大的调制深度等。2009年石墨烯薄膜制成的可饱和吸收体在光纤激光器中成功实现了被动锁模脉冲输出,这给发展缓慢的可饱和吸收材料带来了新的希望和契机。大量的二维材料陆续被用于1～3μm波段激光的被动调Q,并得到了与传统的可饱和吸收体相近的结果。然而,与连续基频激光相比,连续自倍频激光具有一定劣势,因而至今未见二维材料可饱和吸收体被用于自倍频激光的被动调Q。针对这一问题,本论文将具有优异自倍频激光性能的晶体与二维薄膜材料制成的可饱和吸收体相结合,在充分研究其非线性性质的基础上,实现了多种新型的被动调Q自倍频激光输出。以下为本论文的主要内容:(1)Nd:YCOB、Nd:GdCOB和Nd:CNGS自倍频晶体非线性性质的研究研究了Nd:YCOB、Nd:GdCOB和Nd:CNGS晶体的倍频相位匹配特性,计算了Nd:YCOB和Nd:GdCOB晶体的位相匹配方向和全空间方向的有效非线性系数,并考察了非线性系数的各独立分量对整体有效非线性系数的大小和分布的影响,计算了Nd:CNGS晶体的有效非线性系数的色散特性。结果表明Nd:YCOB、Nd:GdCOB晶体的相位匹配方式在第一、二卦限是对称的,且它们在Nd3+离子的发射峰1064 nm处的I类倍频的最大的有效非线性系数都出现在第二卦限,它们的值分别为1.4 pm/V和1.3 pm/V,对应的相位匹配角为(113°,37°)和(113°,47.6°)。Nd:YCOB晶体的II类倍频的最大的有效非线性系数也出现在第二卦限,对应的最大的有效非线性系数值为0.32 pm/V,对应的相位匹配角为(112°,81°)。Nd:GdCOB晶体在1064 nm波长处不存在II类相位匹配。Nd:YCOB、Nd:GdCOB晶体在第一、二卦限的空间有效非线性系数分布均是由四个极值峰组成,它们的面积分布和相对大小都是基本一致的,只是具体的|deff|值存在差异。在Nd:YCOB晶体中,d13和d3如系数值的变化对整个|deff|分布的影响最大,峰的分布面积以及|ddff|值的大小都随它们的变化而发生显着的改变。波长的变化对|deff|以分布影响很小,基本可以忽略不计。Nd:YCOB、Nd:GdCOB晶体在整个叁维空间中的分布均是由两个不同的叁叶草形状的极值峰组成,它们的最大有效非线性系数均比位相匹配方向上的最大有效非线性系数大。正单轴晶的Nd:CNGS晶体在Nd3+离子对应的1064 nm波长处的I、II类相位匹配角分别是36.3°和55.2°,有效非线性系数分别为0.47 pm/V和0.41 pm/V。(2)Nd:YCOB晶体的被动调Q激光输出特性选取激光性能最优的5 at.%Nd:YCOB晶体,利用LD泵浦获得了1064 nm波长处的连续激光输出,晶体长度为10 mm,两面镀膜,最大的平均输出功率为315 mW。利用传统的97.5%的Cr4+:YAG晶体实现了Nd:YCOB晶体的自倍频被动调Q输出,当入射功率为4.1W时,脉冲绿光的平均输出功率为16.2 mW,对应的脉冲重复频率为3.5 kHz,脉宽为60.2 ns,计算的单脉冲能量和峰值功率分别为4.6 μJ和75.8 W。利用液相分离和滴剂相结合的方法制备的石墨烯薄膜具有很宽的光谱透射范围,在900～1100 nm波长范围内存在一个明显的吸收峰,当入射的光功率密度为18.3 MW/cm2时,石墨烯薄膜的实际调制深度为3%。在2.84 W入射泵浦功率下获得了 13.8 mW的最大平均输出功率。同时,调Q脉冲的重复频率由13.1 kHz增大到14.4 kHz,而脉宽则由283.2 ns缩短到181.3 ns。计算的单脉冲能量由0.5μJ增大到0.96 μJ,获得的最大峰值功率为5.3 W。基于层状石墨烯的可饱和吸收体的激光阈值更低,在更低的入射泵浦功率下获得了稳定脉冲序列。随着石墨烯材料厚度的增加,调Q脉冲的脉宽逐渐减小,脉冲重复频率逐渐增大,获得的最大单脉冲能量也逐渐减小,但峰值功率逐渐增大。利用液相分离和滴剂相结合的方法制备的SnSe2-PVA薄膜在700 nm到1600 nm的波长范围内,线性透过率稳定在77%以上。当入射光强度为16 MW/cm2时,实际的调制深度为2.3%。在4.13 W入射泵浦功率下获得了19.6 mW的最大平均输出功率,对应91.9 ns的最短脉宽和17.6 kHz的重复频率,此时的单脉冲能量和峰值功率分别为1.1 μJ和12.1 W。在650 nm到1600 nm的波长范围内,二硫化锡薄膜的线性透过率稳定在74.5%以上。在3.7 W入射泵浦功率下获得了 14.5 mW的最大平均输出功率,对应124.3 ns的最短脉宽和21.3 kHz的重复频率,此时的单脉冲能量和峰值功率分别为0.68μJ和5.5 W。单层二硫化钼薄膜在4.38 W入射泵浦功率下获得了最大为18.1 mW的平均输出功率,此时对应的是210.4 ns的最短脉宽和57.0 kHz的重复频率,计算的单脉冲能量和峰值功率分别为0.32 μJ和1.5 W。CN薄膜在250 nm到1600 nm的波长范围内,线性透过率都在62.5%以上,其透过率边缘延伸到了紫外波段200 nm以下,无明显吸收峰。在3.7 W入射泵浦功率下获得了9.6 mW的最大平均输出功率,此时对应的是168.0 ns的最短脉宽和24.5 kHz的重复频率,单脉冲能量和峰值功率分别为0.39 μJ和2.3 W。(3)Nd:GdCOB晶体的被动调Q激光输出特性选取激光性能最优的5 at.%Nd:GdCOB晶体,利用LD泵浦获得了1064 nm波长处的连续激光输出,晶体长度为10 mm,两面镀膜,最大的平均输出功率为181.3 mW。利用传统的97.5%的Cr4+:YAG晶体实现了Nd:GdCOB晶体的自倍频被动调Q输出,当入射泵浦功率为3.27 W时,获得了最大为159.7 W的脉冲峰值功率,对应的脉冲宽度、重复频率和单脉冲能量分别为19.2 ns、10.6 kHz和3.1 μJ。石墨烯薄膜和3层石墨烯样品用作可饱和吸收体均实现了 Nd:GdCOB晶体的自倍频被动调Q输出。对于石墨烯薄膜来说,在3.7 W入射泵浦功率下获得了 10.4 mW的调Q绿光最大平均输出,脉冲重复频率由7.93 kHz增大到10.2 kHz,而脉宽则由392.4 ns缩短到296.6 ns。单脉冲能量由0.49 μJ增大到1.01 μJ,最大峰值功率为3.4 W。对于3层的石墨烯样品来说,获得的调Q绿光最大平均输出功率为12.7 mW,对应的重复频率和脉宽分别为7.0 kHz和437.3 ns,相应单脉冲能量和峰值功率分别为1.8 μJ和4.2 W。利用SnSe2-PVA薄膜作为连续激光调制元件,在3.3 W入射泵浦功率下获得了最大为14.5 mW的调Q绿光平均输出功率,对应的重复频率和脉宽分别为22.1 kHz和48.7 ns,相应单脉冲能量和峰值功率分别为0.66 μJ和13.5 W。将单层的二硫化钼薄膜插入到Nd:GdCOB晶体的自倍频激光腔内,在4.55 W入射泵浦功率下获得了 13.7 mW的调Q绿光最大平均输出功率,对应的重复频率和脉宽分别为100.0 kHz和105.4 ns,相应单脉冲能量和峰值功率分别为0.14 μJ和1.3 W。利用二硒化钨钼复合薄膜材料作为可饱和吸收体我们也成功实现了Nd:GdCOB晶体的被动调Q脉冲绿光输出,在3.53 W入射泵浦功率下获得了5.6 mW的调Q绿光最大平均输出功率,对应的重复频率和脉宽分别为186.6 kHz和376.5 ns,相应的单脉冲能量和峰值功率分别为0.03 μJ和0.08 W。(4)Nd:CNGS晶体的被动调Q激光输出特性采用平平腔结构获得了连续自倍频绿光输出,其出光阈值为0.8 W,在4.3W泵浦功率入射时获得了最大62.5 mW的绿光输出.利用石墨烯薄膜实现了Nd:CNGS晶体的自倍频被动调Q输出,在入射泵浦功率为3.7 W时,获得了最大为10.5 mW的调Q绿光输出功率,此时对应的脉冲重复频率为167.7 kHz,脉宽为340.6 ns,单脉冲能量和脉冲峰值功率分别为0.06 μJ和 0.18 W。利用二碲化锡薄膜实现了Nd:CNGS晶体的自倍频被动调Q输出,在2.84 W入射泵浦功率下获得了9.5 mW的调Q绿光最大平均输出功绿,对应的重复频率和脉宽分别为174.5 kHz和129.2 ns,单脉冲能量和峰值功率分别为0.05μJ和0.42 W。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-22）
周莹[2]（2019）在《Nd:Ca_3TaGa_3Si_2O_(14)(Nd:CTGS)晶体全固态激光增益特性和自倍频激光特性研究》一文中研究指出在激光技术的发展过程中,人们对激光功能晶体器件的要求有几个趋势:高功率高能量、小型化便携化以及功能一体化等等。将稀土离子掺杂进具有复合功能的激光材料是满足这些条件的有效手段。激活离子掺杂的自倍频激光材料就是一种具有复合功能的激光晶体材料,可以同时作为激光增益介质和频率转换介质。钕离子掺杂的激光自倍频晶体,可以将掺杂离子在近红外波段的激光发射波长,通过自身的倍频效应转换到可见光波段,这种器件可以有效地获得同时具有高功率高能量和功能一体化优势的激光器件,在可见光领域有重要的应用价值。目前,已经有多种钕离子掺杂自倍频晶体实现了可见光波段的连续以及脉冲激光输出,包括Nd:MgO:PPLN,Nd:YAB 以及钕掺杂的RECa4O(B03)3(RE=Y,La,Gd和Sm)系列晶体。硅酸镓镧系列晶体是一类优秀的复合功能晶体材料,目前已经用提拉法生长出大尺寸光学质量良好的几种硅酸镓镧晶体,热学性能和机械性能优异,化学性质稳定,用间隙掺杂法可以将钕离子掺杂进该系列晶体中,且已经获得高质量的多种晶体。其中Nd:LGS、Nd:CNGS等晶体表现出优秀的激光特性,基于这两种晶体的飞秒锁模激光器和自倍频激光器已经见诸报道。在此基础上,具有类似结构的钕掺杂Ca3TaGa3Si2014晶体(Nd:CTGS)有望成为新的优秀的激光增益介质和自倍频材料。本文对Nd:CTGS晶体的LD泵浦激光特性和自倍频激光特性进行了研究,主要包括LD泵浦1.06微米连续和Cr4+:YAG被动调Q激光特性研究、1.06微米连续和被动调Q双波长激光特性研究、1.3微米连续和V3+:YAG被动调Q激光性能研究、以及连续和Cr4+:YAG被动调Q自倍频激光性能研究。研究了Nd:CTGS晶体不同跃迁的连续和被动调Q激光特性,发射波长分别为1.06 μm和1.3 μm,对比了不同切割方向上的性能差异,包括泵浦光吸收效率、激光输出功率、激光波长、输出偏振、脉冲光的峰值功率和单脉冲能量等。证明Z轴方向切割的Nd:CTGS晶体比X轴切割的晶体具有更优秀的激光表现。以光学主轴Z方向切割的Nd:CTGS晶体为增益介质,获得了 1058 nm和1065 nm双波长激光器,采用用透过率为5%的输出耦合镜,连续输出功率最高3.5 W,对应斜效率为39.6%。采用Cr4+:YAG晶体作为可饱和吸收体,实现了双波长激光被动调Q运转,输出波长为1058 nm和1065 nm双波长。最大平均输出功率、最短脉宽、最大单脉冲能量和最高峰值功率分别为1.6W、8.4ns、45.7μJ和5.4kW。用KTP作为非线性晶体,获得了 1058nm和1065nm双波长脉冲输出的倍频光以及和频光,波长分别为529 nm(SHG)、531 nm(SFG)和533 nm(SHG)。其中,1058 nm和1065 nm双波长产生的和频波长证明了脉冲双波长的时间同步性。采用相位匹配方向切割的Nd:CTGS晶体(包括Ⅰ类相位匹配和Ⅱ类相位匹配),实现自倍频连续运转,获得的绿光激光器发射波长为532 nm。采用平平谐振腔时,Ⅰ类匹配晶体获得的最高输出功率为51 mW,Ⅱ类匹配晶体获得的最高输出功率为26 mW。进一步采用微片腔结构,将腔长从16 mm减小到12 mm,Ⅰ类晶体最高输出109 mW自倍频绿光,Ⅱ类晶体最高输出52 mW自倍频绿光。实验表明,Ⅰ类晶体的自倍频激光性能优于Ⅱ类晶体。采用Ⅰ类相位匹配方向切割的Nd:CTGS晶体,以Cr4+:YAG晶体为可饱和吸收体,实现了自倍频被动调Q运转。腔型结构为平平腔时,获得了最高30 mW的平均输出功率,对应最短脉宽、最大单脉冲能量和最高峰值功率分别为11.2 ns、1.4μJ和129W。进一步采用微片腔结构,腔长从20mm减小到14mm,最高平均输出功率增加到69 mW,最短脉宽减小到7.7 ns,最大单脉冲能量为7.8 μJ,最高峰值功率达到1.01 kW。据我们所知,这是LD泵浦自倍频被动调Q激光器的峰值功率首次达到千瓦量级。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-18）
杨尚,李玉娇,宋艳洁,宗楠,彭钦军[3]（2017）在《单频自倍频绿光激光器》一文中研究指出全固态单频激光器具有稳定性高、能量集中、相干性好等特点,是科研、通信、军事等领域的重要光源。目前单频激光器的获得主要有2个途径:1)在谐振腔中加入法布里-珀罗(F-P)标准具或双折射滤波器并通过选频获得;2)通过设计单块非平面环形腔或微腔获得。基于单频微腔结构的可见光激光器一般需要用到两块晶体,一块为激光晶体(常用Nd:YVO_4晶体),另一块为非线性晶体(如磷酸钛氧钾,叁硼酸锂)。由于(本文来源于《中国激光》期刊2017年12期）
房倩楠,于浩海,张怀金,王继扬[4]（2016）在《Yb:YCOB晶体的生长及其自倍频性能研究》一文中研究指出自倍频晶体是一类同时具有激光和非线性效应的复合功能晶体。基于自倍频性能制作的全固态激光器有着结构简单、紧凑、体积小、稳定性高等优点,在激光器的小型化方面有着良好的应用前景。采用提拉法生长了Yb~(3+)掺杂的钙氧硼酸钇(Yb:YCa_4O(BO_3)_3,Yb:YCOB)晶体,并对其自倍频激光性能进行了研究。实验所用晶体的掺杂浓度为20%,切向为(θ=120°,ψ=-38°),通过对晶体位置以及晶体温度的调整,获得了710 mW的自倍频绿光输出,输出波长为523 nm。这是目前为止,Yb:YCOB晶体获得的最高自倍频绿光输出。(本文来源于《中国晶体学会第六届学术年会暨会员代表大会（非线性光学及激光晶体材料分会）论文摘要集》期刊2016-12-19）
陈菲菲[5]（2016）在《掺钕A_3TaGa_3Si_2O_(14)(A=Ca，Sr)晶体的生长和激光自倍频性能研究》一文中研究指出激光技术在工业、农业、通信、医学、国防等科学技术领域有着重要应用。目前,开发同时具有激光性能和非线性光学性能的多功能晶体材料,拓展激光的波段范围,获得小型、便携、稳定的激光器件,是当前激光器发展的主流。为探索更多具有激光倍频复合功能效应的晶体材料,丰富现有材料体系,本论文对结构有序型A3TaGa3Si2O14(ATGS, A=Ca,Sr)以及掺钕ATGS(A=Ca,Sr)晶体进行了生长,研究了他们的非线性光学性质和激光自倍频性质。主要研究工作及结果如下：(1)采用提拉法,对Ca3TaGa3Si2O14(CTGS)和Sr3TaGa3Si2014(STGS)以及掺杂lmol%Nd2O3的CTGS和STGS晶体进行了生长。研究了晶体的最佳生长方向,结果证明CTGS和STGS晶体分别沿[110]和[120]方向生长时,能够得到较高质量的单晶。分析了生长晶体的缺陷(包括：晶体开裂,包裹体和色心等)。研究表明,通过调节温场、改变生长工艺参数、退火处理等措施,可以有效克服或降低此类缺陷的形成。(2)对生长的CTGS、STGS、Nd:CTGS和Nd:STGS晶体进行了结构分析及光学性质表征。采用X-Ray粉末衍射仪对生长的CTGS、STGS、Nd:CTGS和Nd:STGS晶体结构进行了分析。研究结果表明,所生长的四种晶体均为同一物相,同属叁方晶系32点群；与CTGS和STGS晶体相比,Nd:CTGS和Nd:STGS晶体的晶格常数都有不同程度的增大,晶体底部的晶格参数增大更为明显,与Nd3+的分凝系数有关。采用高分辨X射线衍射技术,对生长的Nd:CTGS晶体的质量进行了表征。选取晶体中心和边缘部分进行摇摆曲线测试。结果表明,两部分晶体所得到的摇摆曲线峰型对称,半峰宽较小且相等,说明生长的晶体具有较高的晶格完整度。采用X射线荧光光谱仪,对Nd:CTGS和Nd:STGS晶体中Nd3+的掺杂浓度进行了检测。研究结果表明,Nd3+在Nd:CTGS和Nd:STGS晶体中掺杂浓度分别为10.7520%和6.4516%,分凝系数分别为0.420和0.311。对ATGS(A=Ca,Sr)和Nd:ATGS(A=Ca,Sr)晶体进行了透过光谱测试分析。结果表明,生长晶体的透过率均在80%以上,表明了晶体良好的光学均匀性。在室温红外波段(800nm-1500nm),测试了Nd:CTGS和Nd:STGS晶体的荧光光谱,发现Nd:CTGS和Nd:STGS晶体在该波段均存在叁个荧光发射峰,中心波长分别在893nm、1064nm和1344nm附近。其中波长1064nm处,峰值最高。采用垂直入射法,分别对CTGS和STGS晶体进行了折射率的测量。并根据色散方程对折射率进行拟合,进而求得色散方程的参数。实验结果表明,该类晶体均为正单轴晶体。(3)根据测得的CTGS和STGS晶体的折射率,通过理论与实验研究,得到了两种晶体的相位匹配角度,分别为：CTGS晶体,Ⅰ类(38.7°,30.0°),Ⅱ类(61.1°,00)；STGS晶体,Ⅰ类(42.5°,30.0°),Ⅱ类(69.5°,0°)。按照相位匹配角度设计并加工CTGS和STGS晶体切型并进行激光倍频实验。对于CTGS晶体,实验获得最大绿光输出功率为5.30mW(Ⅰ类)和4.02mW(Ⅱ类),光·光转化效率分别为20.38%(Ⅰ类)和16.33%(Ⅱ类)。有效倍频系数为deff=0.44pmV-1(Ⅰ类)和deff=0.34pmV-1(Ⅱ类),二阶非线性系数)χ11为0.73pmV-1。在同样实验条件下,对STGS晶体进行倍频实验,获得的最大输出功率分别为：3.16mW(Ⅰ类)和2.17mW(Ⅱ类),光-光转化效率分别为12.89%(Ⅰ类)和10.71%(Ⅱ类)。计算得到STGS晶体的有效倍频系数为deff=0.39pmV-1(Ⅰ类)和deff=0.24pmV-1(Ⅱ类),二阶非线性系数x11为0.72pmV-1。(4)根据Nd:CTGS和Nd:STGS晶体的相位匹配角度制备晶体切型,进行激光自倍频实验。在Nd:CTGS和Nd:STGS晶体中成功实现了激光自倍频绿光输出。在Nd:CTGS的Ⅰ类切型晶体中,得到的最大输出功率为18.8mW,Ⅱ类切型晶体的最大输出功率为4.4mW；在Nd:STGS的1类切型晶体中,得到的最大输出功率为9.0mW,Ⅱ类切型晶体的最大输出功率为2.0mW。为了进一步提高激光自倍频输出功率,对Nd:CTGS晶体的Ⅰ类和Ⅱ类相位匹配晶体切型进行了镀膜,开展了腔内激光自倍频实验。研究得到,镀膜后Nd:CTGS的Ⅰ类相位匹配切型晶体,其输出功率高达72mW,Ⅱ类相位匹配切型晶体的输出功率达到33.68mW,较同类型未镀膜样品提高了近4倍。研究了镀膜样品输出功率随时间的变化,当输出功率最大时,Nd:CTGS的Ⅰ类相位匹配切型晶体表现出良好的激光特性,30分钟内输出功率几乎保持不变,说明该晶体具有良好的工作稳定性。(本文来源于《山东大学》期刊2016-05-06）
陈菲菲,于法鹏,侯帅,刘彦庆,周莹[6]（2015）在《Nd:CTGS晶体的提拉法生长和激光自倍频效应研究》一文中研究指出为探索具有复合功能效应的光电功能晶体,采用提拉法生长了Nd:Ca_3TaGa_3Si_2O_(14)(Nd:CTGS)晶体,得到了大尺寸优质单晶,并对晶体的自倍频效应进行了研究。通过测量Nd:CTGS晶体的折射率,计算得到该晶体的最佳相位匹配方向为Ⅰ类(38.7°,30.0°),Ⅱ类(61.1°,0°),并通过实验进行了验证。将Nd:CTGS晶体沿最佳相位匹配方向加工、镀膜进行自倍频研究,结果表明,倍频光的输出功率随着泵浦光功率的增加而增加,且Ⅰ类相位匹配方向的输出功率明显高于Ⅱ类相位匹配方向,目前已得到72mW(波长533nm)的自倍频激光功率输出,丰富了激光自倍频复合功能材料体系。(本文来源于《第十七届全国晶体生长与材料学术会议摘要集》期刊2015-08-11）
韩学坤,国娥香,于祥升,邱港[7]（2014）在《NdGdCOB自倍频微片激光器—一种潜在的牙菌斑检查光源》一文中研究指出利用提拉法生长了高质量Nd∶GdCOB晶体,以单片300 mW左右半导体二极管作为泵源,优化的8at%掺杂Nd∶GdCOB晶体作为激光自倍频介质,采用简单微片式结构构建激光器,实现泵浦阈值仅为40 mW、输出功率23mW的545 nm自倍频激光。该激光器长度仅1 cm,具有重量轻、便携带和结构简单、紧凑等优势。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2014年10期）
任徐静[8]（2013）在《不同泵浦方式下Nd~(3+)：YAB和Nd~(3+)：GdCOB自倍频激光性能的理论分析》一文中研究指出本论文从速率方程出发,建立了Nd3+自倍频激光模型,并以此为基础,对Nd3+:YAB和Nd3+:GdCOB激光进行了理论优化设计。首先简要介绍了几种激光器的发展,并说明了激光晶体、自倍频晶体的性能；其次,对本文所涉及到的自倍频晶体Nd3+:YAB和Nd3+:GdCOB的性质和发展作了简单的说明；介绍了直接与间接泵浦的原理及区别。在假定泵浦光和激光均为高斯光速的前提下,推导并建立了四能级系统的自倍频激光模型。并以此研究了直接与间接泵浦对自倍频激光性能的影响。利用建立的自倍频激光模型,并与已有的实验结果进行分析比较。分析比较了直接与间接泵浦下Nd3+:YAB和Nd3+:GdCOB自倍频激光性能。结果表明,当晶体的Nd3+浓度和长度乘积低于一个特定值时,直接泵浦获得的自倍频激光输出低于间接泵浦,这表明直接泵浦并不适用于任意浓度和长度的Nd3+晶体。最后给出了特定实验条件下适用于直接泵浦要求的晶体浓度和长度。对其它自倍频晶体和不同的实验条件,采用类似的方法,也可以得到适用于直接泵浦要求的晶体浓度和长度。针对Nd3+:YAB晶体的浓度和长度满足XL>27.5mm-at.%时,直接泵浦的输出功率高于间接泵浦的输出功率；针对Nd3+:GdCOB晶体,直接泵浦只适用于当晶体的浓度和长度满足XL>22mm·at.%时,其中X为Nd3+离子百分比浓度。(本文来源于《福建师范大学》期刊2013-06-30）
高建华[9]（2012）在《一类新型可用于自倍频激光的非线性光学晶体BiSr_3(REO)_3(BO_3)_4(RE=Y,Dy,Ho,Er,Tm,Yb及Lu)》一文中研究指出一系列新型的稀土硼酸盐BiSr3(REO)3(BO3)4(RE=Y,Dy,Ho,Er,Tm,Yb及Lu)被合成,它们属于同构化合物。其中,BiSr3(YO)3(BO3)4的晶体被着重生长,其结构采用单晶X衍射的方法被测定,属于非中心对称的六方空间群P63,单胞参数为a=10.6975(16),c=6.7222(12),z=2。该晶体结构中包含两类对非线性效应起作用的基团,一类为孤对电子排(本文来源于《第十六届全国晶体生长与材料学术会议论文集-03激光和非线性光学晶体》期刊2012-10-21）
王继扬[10]（2012）在《激光自倍频晶体硼酸钙氧钆钕的生长、特性及其应用》一文中研究指出当前,材料正在向功能化、复合化及材料器件一体化方向发展。功能晶体是固态激光器的材料基础。激光自倍频晶体将激光和倍频两种效应复合在单一晶体中,是研究最广泛的复合功能晶体。由于激光和倍频效应对晶体各有要求,两效应间耦合关系复杂,故自1969年首次报道激光自倍频晶体以来,在本工作前一直未有晶体实现瓦级自倍频绿光输出及实用化。在1990年代,四硼酸铝钇钕(NYAB)晶体实现了采用半导体激光器(LD)泵浦的百毫瓦级自倍频绿(本文来源于《中国晶体学会第五届全国会员代表大会暨学术大会（晶体生长分会场）论文摘要集》期刊2012-08-20）
自倍频论文开题报告
（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：
在激光技术的发展过程中,人们对激光功能晶体器件的要求有几个趋势:高功率高能量、小型化便携化以及功能一体化等等。将稀土离子掺杂进具有复合功能的激光材料是满足这些条件的有效手段。激活离子掺杂的自倍频激光材料就是一种具有复合功能的激光晶体材料,可以同时作为激光增益介质和频率转换介质。钕离子掺杂的激光自倍频晶体,可以将掺杂离子在近红外波段的激光发射波长,通过自身的倍频效应转换到可见光波段,这种器件可以有效地获得同时具有高功率高能量和功能一体化优势的激光器件,在可见光领域有重要的应用价值。目前,已经有多种钕离子掺杂自倍频晶体实现了可见光波段的连续以及脉冲激光输出,包括Nd:MgO:PPLN,Nd:YAB 以及钕掺杂的RECa4O(B03)3(RE=Y,La,Gd和Sm)系列晶体。硅酸镓镧系列晶体是一类优秀的复合功能晶体材料,目前已经用提拉法生长出大尺寸光学质量良好的几种硅酸镓镧晶体,热学性能和机械性能优异,化学性质稳定,用间隙掺杂法可以将钕离子掺杂进该系列晶体中,且已经获得高质量的多种晶体。其中Nd:LGS、Nd:CNGS等晶体表现出优秀的激光特性,基于这两种晶体的飞秒锁模激光器和自倍频激光器已经见诸报道。在此基础上,具有类似结构的钕掺杂Ca3TaGa3Si2014晶体(Nd:CTGS)有望成为新的优秀的激光增益介质和自倍频材料。本文对Nd:CTGS晶体的LD泵浦激光特性和自倍频激光特性进行了研究,主要包括LD泵浦1.06微米连续和Cr4+:YAG被动调Q激光特性研究、1.06微米连续和被动调Q双波长激光特性研究、1.3微米连续和V3+:YAG被动调Q激光性能研究、以及连续和Cr4+:YAG被动调Q自倍频激光性能研究。研究了Nd:CTGS晶体不同跃迁的连续和被动调Q激光特性,发射波长分别为1.06 μm和1.3 μm,对比了不同切割方向上的性能差异,包括泵浦光吸收效率、激光输出功率、激光波长、输出偏振、脉冲光的峰值功率和单脉冲能量等。证明Z轴方向切割的Nd:CTGS晶体比X轴切割的晶体具有更优秀的激光表现。以光学主轴Z方向切割的Nd:CTGS晶体为增益介质,获得了 1058 nm和1065 nm双波长激光器,采用用透过率为5%的输出耦合镜,连续输出功率最高3.5 W,对应斜效率为39.6%。采用Cr4+:YAG晶体作为可饱和吸收体,实现了双波长激光被动调Q运转,输出波长为1058 nm和1065 nm双波长。最大平均输出功率、最短脉宽、最大单脉冲能量和最高峰值功率分别为1.6W、8.4ns、45.7μJ和5.4kW。用KTP作为非线性晶体,获得了 1058nm和1065nm双波长脉冲输出的倍频光以及和频光,波长分别为529 nm(SHG)、531 nm(SFG)和533 nm(SHG)。其中,1058 nm和1065 nm双波长产生的和频波长证明了脉冲双波长的时间同步性。采用相位匹配方向切割的Nd:CTGS晶体(包括Ⅰ类相位匹配和Ⅱ类相位匹配),实现自倍频连续运转,获得的绿光激光器发射波长为532 nm。采用平平谐振腔时,Ⅰ类匹配晶体获得的最高输出功率为51 mW,Ⅱ类匹配晶体获得的最高输出功率为26 mW。进一步采用微片腔结构,将腔长从16 mm减小到12 mm,Ⅰ类晶体最高输出109 mW自倍频绿光,Ⅱ类晶体最高输出52 mW自倍频绿光。实验表明,Ⅰ类晶体的自倍频激光性能优于Ⅱ类晶体。采用Ⅰ类相位匹配方向切割的Nd:CTGS晶体,以Cr4+:YAG晶体为可饱和吸收体,实现了自倍频被动调Q运转。腔型结构为平平腔时,获得了最高30 mW的平均输出功率,对应最短脉宽、最大单脉冲能量和最高峰值功率分别为11.2 ns、1.4μJ和129W。进一步采用微片腔结构,腔长从20mm减小到14mm,最高平均输出功率增加到69 mW,最短脉宽减小到7.7 ns,最大单脉冲能量为7.8 μJ,最高峰值功率达到1.01 kW。据我们所知,这是LD泵浦自倍频被动调Q激光器的峰值功率首次达到千瓦量级。
（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。
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