基于ZnWO4晶体的固体拉曼激光器的研究

来源 :深圳大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:highbird51426
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
受激拉曼散射(SRS)是一种三阶非线性高效实用光学变频技术,散射光波长由抽运光波长和拉曼介质决定。在传统的气体和液体拉曼介质对比中,固体拉曼介质具有体积小、粒子浓度大、拉曼增益系数大及热导性能好等特点。固体拉曼激光器发射的光谱极大拓宽了激光光谱范围,光谱遍及紫外到近红外。固体拉曼激光器以优越的激光稳定性、结构装置简便、拉曼转换效率高等优点,在如今的非线性光学和固体激光器领域研究中成为了焦点。过去一段时间,拉曼晶体走入科学研究视野,科学研究上更加青睐效率高,方式简便,增益系数大的晶体,在众多的拉曼晶体中,Ba(NO32由于其具有最高的增益系数,特别受欢迎。可Ba(NO32晶体并不能满足其他需求,在长波上,完全不实用,因此,寻找新型更加实用的拉曼晶体研究迫在眉睫,除此之外还对光学性质、热学性质、抗损伤阈值、物化性等方面的特性提出了更高的要求。到目前为止,BaWO4、PbWO4、SrWO4、YVO4等已被报道是非常优良的拉曼晶体材料。C切晶轴方向的ZnWO4的热导率系数达到5.412 Wm-1K-1,是BaWO4和SrWO4的两倍。ZnWO4的光学、热学性质都很优良。Zn WO4是一种潜在的新型拉曼介质材料,关于ZnWO4只有简单的拉曼光谱实验报道,ZnWO4的拉曼激光器工作目前没有具体展开。本文分别选用Nd:YAG和Tm:YLF作为激光增益介质,ZnWO4晶体为拉曼增益介质。通过改变谐振腔结构、激光元件对拉曼激光器输出特性做出研究。论文主要工作内容包括:1、实现了Nd:YAG/Zn WO4的一阶有效拉曼运转。采用凹-平谐振腔,当重复频率固定为9 kHz,22.1 W抽运功率下,获得最高输出功率为886 mW一阶斯托克斯拉曼激光。相应的光-光转换效率为4%,相应的脉冲宽度、单脉冲能量和峰值功率分别为:2.245 ns、98.4μJ、43.8 kW。2、实现了Nd:YAG/Zn WO4高阶有效拉曼运转。采用凹-平谐振腔,在抽运光14.2 W,低重复频率9 kHz下,实现了二阶拉曼激光最佳运行,平均功率最高为670 mW的1312.6 nm二阶拉曼激光,相应的光-光转换效率为4.7%,最大单脉冲能量和峰值功率分别为:74.4μJ、22.6 kW。泵浦功率15.5 W,重复频率为9 kHz下,脉冲宽度最短为3.258 ns。采用凹-平谐振腔,在抽运光14.2 W,重复频率9kHz下,平均功率最高为210 mW的1490.6 nm三阶拉曼激光,相应的光-光转换效率为1.5%,最大单脉冲能量和峰值功率分别为:23.3μJ、6 kW。泵浦功率19.5W,重复频率为9 kHz下,脉冲宽度最短为3.727 ns。3、实现了Tm:YLF/Zn WO4 2μm的一阶拉曼有效运转。采用U型腔结构,Q开关重复频率2.5 kHz,抽运功率30 W时,我们获得了波长为2254 nm最高功率为184 mW的一阶斯托克斯拉曼激光,相应的脉冲宽度、单脉冲能量和峰值功率分别为:5.755 ns、73.6μJ、12.8 kW,一阶斯托克斯拉曼激光的光束质量(M2因子)在水平和垂直方向分别为1.32、1.46。采用L型腔结构,Q开关重复频率3 kHz,泵浦功率34.2 W时,我们获得了波长为2294 nm最高功率为173 mW的一阶斯托克斯拉曼激光,相应的脉冲宽度、单脉冲能量和峰值功率分别为:2.280 ns、57.6μJ、25.3 kW。
其他文献
脑小血管病是一种常见的疾病,年龄大于90岁都会患有脑小血管病。高血压是导致脑小血管病发生的重要因素。脑小血管病的病理损伤复杂,主要有:认知功能障碍、血脑屏障的损伤和
水资源作为保障区域社会经济和生态环境可持续发展的重要性自然资源,随着各种水资源安全问题日益突显,人们对区域水资源安全状况的重视程度也在逐年增加。开展客观有效的区域
流变学是力学的一个分支,它是研究物质在外力作用下流动和形变的一门科学。饲料流变学是流变学在饲料中的应用。本论文以7种大宗原料(玉米、小麦胚、大豆皮、甜菜粕、米糠粕
从古至今,除水害,兴水利,在保障人民财产安全及国民经济发展中起到了至关重要的作用。土石坝结构简单,造价低,经济效益明显,因此广泛应用到水利工程建设当中。但在土石坝在建
随着物联网和互联网技术的飞速发展,传感器的需求日益增加。在偏远地区或者开放海域的资源开发和环境监测尤其需要使用无线传感器,从而实现对环境的实时监测和数据采集与传输
近年来,随着国家经济的迅猛发展,电站锅炉大型化越来越普遍。传统的大型电站塔式锅炉主框架为全钢结构,耗钢量大,采用钢管混凝土组合结构可大大降低钢材用量。新近研发的1000
盐冻环境下的混凝土桥梁既发生冻融破坏又发生腐蚀损伤,该环境下混凝土材料的力学性能及损伤机理是研究该类问题的基础。本文以混凝土、水泥砂浆、水泥净浆为研究对象,在冻融
在汽车的行业转型过程中,混合动力汽车成为不可替代的过渡产品,它既有传动燃油汽车的动力和续航,又有很高的燃油经济性,定将在未来很长一段时间内为全世界的节能减排事业做出
全球交通数据显示,汽车与行人碰撞事故是道路交通事故的主要形态。我国大部分道路都属于机非混合车道,这客观上增加了行人事故的发生机率,对行人事故再现技术也提出了更高的
泥岩是深部油气储层的常见复杂介质,在高地应力的赋存环境下,其蠕变力学特性复杂,是引起套管损伤的重要因素。目前对处于深层高地应力条件下岩石蠕变特性的研究,多集中在作为