论文部分内容阅读
光学参量振荡激光器作为一种输出波长可调谐、高空间相干的激光光源,以其独特的输出特性,一直吸引着许多学者的兴趣。近年来,随着非线性晶体的频率变化技术和固体激光器技术的飞速发展,使得光参量振荡器这一领域的研究异常活跃。目前,由于激光雷达、激光成像、激光医疗等领域对人眼安全激光器的高重复频率、高峰值功率提出了要求,这就使得高重复频率、高峰值功率的人眼安全激光器（KTP-OPO）成为了研究热点。用1.06μm波长的Nd:YVO4泵浦KTP-OPO系统,其中非线性晶体KTP采用Ⅱ类非临界相位匹配,可获得1.57μm的参量信号光输出。本文围绕人眼安全波长光学参量振荡器进行了理论和实验研究,主要内容如下:1.概括了光参量振荡器（OPO）的发展历史、优点及其本课题研究的意义,介绍了使用OPO技术获得人眼安全激光输出的发展现状及存在问题,给出了高重复频率、高峰值功率OPO的发展趋势。2.从非线性光学的三波混频稳态耦合波方程出发,对OPO中的非线性现象进行理论分析,并对OPO的运转特性展开理论研究,包括:转换效率、泵浦阈值、谱线宽度等。最后总结了OPO的工作条件以及OPO腔型考虑。3.设计了一台高重复频率、高峰值功率电光调Q端面泵浦Nd:YVO4泵浦源激光器并对其输出性能指标进行实验研究和测试,对测试结果进行分析。4.简述了非线性晶体KTP的光学性能、OPO的相位匹配,并对KTP-OPO获得人眼安全波长输出激光的设计进行分析,并给出了外腔式高重复频率人眼安全激光器KTP-OPO的设计方案,并对OPO的技术参数进行理论模拟,包括:阈值泵浦功率密度,最佳泵浦功率密度等,并给出了OPO设计时两者之间的考虑关系。5.对设计的外腔式高重复频率人眼安全激光器进行实验研究以及性能检测:主要是对输出波长、脉宽、能量、输出性能稳定性、光束质量等,并对实验和测试结果进行分析。