LD泵浦全固体473nm蓝光激光器的研究

来源 :西北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:george_ding
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
LD泵浦全固体蓝光激光器具有结构紧凑、波长短、效率高、寿命长、运转可靠等优点,在高密度光存储、激光彩色显示、海洋应用及水下资源探测、激光制冷、激光生物医学、激光娱乐表演等领域有重要应用价值。但瓦级LD泵浦全固体蓝光激光器产业化相对滞后,且受功率限制而严重影响到其应用。本文针对构成全固体蓝光激光器的单元器件(泵浦源,工作物质,非线性倍频晶体,制冷散热装置等)和整体方案的设计(腔型设计,镀膜方案,模式匹配,光束质量,蓝光噪声等)进行了全面的分析。由准三能级速率方程,得到了准三能级阈值表达式和内外部斜效率的表达式;从倍频波耦合方程出发给出了倍频效率公式,进而论述了相位匹配理论及影响倍频效率的参量。通过对几种常用晶体的研究比较,选择了更适于产业化的Nd:YAG作为激光晶体、BIBO作为倍频晶体。采用标准ABCD传输矩阵法和等效g参数法计算了三镜折叠腔的各个参数,设计出合理的腔结构。在充分考虑端面热透镜效应的前提下计算了Nd:YAG在实验中最大泵浦功率下的热透镜焦距值。通过数值分析方法研究了方形截面复合Nd:YAG激光晶体棒在端面抽运情况下的温度分布及热透镜效应,得到了一系列有指导意义的结论。实验中采用普通的国产Nd:YAG/BIBO晶体,半导体致冷,设计出紧凑线性腔,在3W的泵浦功率下,获得220mW的473nm蓝光输出功率,光一光转换效率达到7.3%;设计出对热效应不敏感的三镜折叠腔激光器,在18W的泵浦功率下,获得最高710 mW的473nm蓝光输出;尝试搭建对热效应不敏感的四镜折叠腔激光器,采用复合Nd:YAG激光晶体,在18.5W的泵浦功率下,获得最大3.53W的946nm基频光输出。在充分考虑到像散情况下,分别绘制了三镜和四镜折叠腔内诸光束参数随热焦距的变化曲线。对实验中出现的问题进行了分析,对进一步改进提出了设想。
其他文献
电源/地线网的设计和仿真是集成电路自动化设计工具中的重要功能。由于电源/地线网规模日趋庞大,芯片的工作速度不断提高,传统的设计方法和仿真算法在规模和速度上都不能很好
人类社会已经迈入了数字化时代,各类数字技术产品在普通老百姓的生活中随处可见。包括音频上从广播接收到MP3、MIDI等音频播放的支持,视频上彩频的出现、摄像功能在在手持终端
软件无线电(Software Radio)是当今通信领域最热门也最为重要的一个着眼点,也是未来无线通信中最重要的新兴技术之一。我们可以把软件无线电看成由许多个通用的数字信号处理器
随着DNA芯片技术的广泛应用,基因表达数据分析已成为生命科学的研究热点。国内外学者都对基因表达数据的各种经典聚类方法进行了广泛研究,但用基于高斯混合模型的聚类方法进
2006年8月30日,国家标准委发布了具有自主知识产权的中国数字电视地面广播传输系统标准——GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》。该标准突破性
高速铁路是我国铁路发展的必然趋势。电波传播特性的研究对铁路无线通信发展具有重要意义。在移动无线通信系统中,由于用户的移动,接收信号不可避免地要受到多径衰落和阴影效
法布里-珀罗(Fabry-Perot)效应利用多光束干涉效应能够产生精细条纹,具有极高的色分辨本领,利用F-P效应制作的各种滤波器也成为现代光通信和传感器领域中的重要器件。利用MEMS(
在过去的几十年中,半导体团簇不仅由于其在基础研究领域的重要性,而且由于其在微电子和光电子领域的潜在应用价值,一直是团簇研究领域的热点之一。近年来,特别是II~VI族半导
随着电子系统的规模越来越大,系统时钟的上升时间越来越短,信号完整性的问题越来越严重,系统的仿真与测试,包括仿真费用和仿真时间都在急剧增加。现阶段电子产品设计与仿真的经验
密集波分复用(DWDM)是光纤通信系统的发展趋势已成为一个事实,它对系统重要组成部分的发射光源有很高的要求,即要求发射波长准确、输出线宽窄等。光纤光栅外腔半导体激光器(FGE