【摘 要】
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3～5mm的中红外激光处于大气窗口内,在激光通信、激光医疗、环境监测、遥感和光电对抗等领域都发挥着重要的作用。目前通过光参量振荡器(OPO)产生中红外的技术具有调谐范围宽、
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3～5mm的中红外激光处于大气窗口内,在激光通信、激光医疗、环境监测、遥感和光电对抗等领域都发挥着重要的作用。目前通过光参量振荡器(OPO)产生中红外的技术具有调谐范围宽、输出功率高、激光线宽窄、占用空间小等优势。本文主要采用两种方案来产生中红外激光,一种是通过1940nm激光泵浦Ho:YLF固体调Q激光器产生2050nm激光,用此激光泵浦ZGP-OPO产生中红外。另一种是通过光纤MOPA放大1064nm的种子光,并用此放大后的种子光经准直和聚焦后泵浦MgO:PPLN-OPO产生中红外激光。在理论研究上,介绍了OPO腔中非线性介质中的三波耦合方程,并分析了角度相位匹配和准相位匹配的原理,研究了Ho激光器的理论基础,对ZGP晶体和MgO:PPLN晶体的调谐原理进行了研究,并研究了单谐振OPO的阈值、转换效率以及不同的偏振耦合对转换效率的影响。简单介绍了MOPA的基本概念和原理,并研究了光纤中反向布里渊散射对输出激光的影响。分析了高斯光束在OPO谐振腔中传播的原理。在实验研究上,通过光纤MOPA实验得到了30W的线偏光,其斜率效率为45%。用此线偏光泵浦MgO:PPLN-OPO,最终输出了3.8W的3860nm的中红外闲频光。其光-光转换效率为13.7%,并通过改变温度实现了MgO:PPLN晶体的温度调谐,在40℃～200℃的温度变化范围内波长变化范围为3944～3746nm。
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