激光倍頻晶體的分析現(xiàn)狀分析畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-26 05:27本頁(yè)面
【正文】 相信在近期內(nèi)，Yb:YAB晶體研究及應(yīng)用將取得更大的進(jìn)步。當(dāng)然,所有的應(yīng)用都與晶體生長(zhǎng)及晶體質(zhì)量有關(guān)。其基本理論計(jì)算及腔型設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，初步實(shí)驗(yàn)與理論計(jì)算符合很好。此外，微片(Microchip)激光器的發(fā)展和應(yīng)用也引人注目。如果以L(fǎng)D泵浦Yb:YAB實(shí)現(xiàn)自倍頻激光運(yùn)轉(zhuǎn)，再通過(guò)適當(dāng)光路，直接以L(fǎng)iIO3作為Raman活性介質(zhì)，直接產(chǎn)生580nm波長(zhǎng)附近的黃色激光，則可大大的簡(jiǎn)化激光器的光路，從而減小體積，提高效率。利用這一波段的激光與人的血液的作用可用于診斷和治療，在醫(yī)學(xué)上有很大的應(yīng)用前景。到目前為止，黃色激光的獲得有其特別的意義。[6] 曾報(bào)道采用LiIO3作為Raman位移活性介質(zhì)，以一臺(tái)LD泵浦Nd:YAG為光源，通過(guò)一對(duì)Brewster片形成偏振，聲光調(diào)Q(525kHz)產(chǎn)生脈寬為20~50ns的脈沖激光，通過(guò)LiIO3晶體后，1064nm的激光通過(guò)1級(jí)Stokes效應(yīng)轉(zhuǎn)換為1155nm激光,當(dāng)LD電流為18A時(shí)，；電流為25A時(shí)。故可利用Yb3+作為其他稀土離子如Er3+，Ho3+等的敏化劑，嘗試生長(zhǎng)(Yb,Er)或(Yb,Ho)雙摻的YAB晶體，從而進(jìn)一步拓寬這一類(lèi)激光自倍頻晶體的研究范圍，豐富激光自倍頻晶體的種類(lèi)，探索新波段的激光光源。Yb:YAB晶體是目前自倍頻輸出最高的激光材料，因此Yb:YAB晶體有很大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。在頻域方面，寬帶寬輸出并可調(diào)諧的光纖激光器也會(huì)成為未來(lái)研究的重心。未來(lái)光纖激光器將會(huì)重點(diǎn)落在本身性能的提高和改進(jìn)上。由于光網(wǎng)絡(luò)逐漸向全光方向發(fā)展，光集成技術(shù)將日趨成熟，與單晶硅大量用于集成電路的芯片相似，未來(lái)的集成光路也需要大量的高質(zhì)量的晶片作為光子器件襯底(光芯片)。例如，在光纖通信系統(tǒng)中用的最多的是作為光調(diào)制器和光波導(dǎo)用的LBO晶體。但近年來(lái)我國(guó)科學(xué)家潛心鉆研，先后發(fā)現(xiàn)并合成了KBBF、SBBO、TBO、BABO、KABO等一系列深紫外新晶體，這些晶體均具有優(yōu)異的紫外倍頻性能。我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)晶體的出現(xiàn)較晚，與國(guó)外相比還存在差距。表32是目前經(jīng)常接觸到的倍頻晶體的性能參量。BBO晶體從紫外到中紅外范圍內(nèi)的非線(xiàn)性頻率轉(zhuǎn)換的特性非常好，有較大的非線(xiàn)性系數(shù)，大的溫度容限，小的吸收系數(shù)及很高的損傷閾值，其主要不足是角度容限小。而且KTP晶體除有大的有效非線(xiàn)性系數(shù)外，還具有大的允許角、允許溫度及小的走離角，而且不潮解，破壞閾值也較高，所以通常人們選用KTP晶體進(jìn)行Ⅱ類(lèi)匹配來(lái)獲得綠光。通過(guò)周期性的改變晶體的自發(fā)極化符號(hào)，重新安排相位，從而充分利用晶體的二階非線(xiàn)性極化張量中的最大張量達(dá)到高的非線(xiàn)性系數(shù)，而且可以避免走離效應(yīng)，來(lái)獲得較高的倍頻轉(zhuǎn)換效率。 從表32中可見(jiàn)，采用PPLN、PPKTP和PPLT晶體通過(guò)倍頻1064nm都實(shí)現(xiàn)了532nm的綠光輸出，其轉(zhuǎn)換效率卻各不相同，其中PPLN的轉(zhuǎn)換效率較高。表31光纖激光器倍頻實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)間科研機(jī)構(gòu)抽運(yùn)源基頻光波長(zhǎng)/nm倍頻晶體抽運(yùn)功率/W輸出功率/mW倍頻光波長(zhǎng)/nm光－光轉(zhuǎn)換效率/%備注2002英國(guó)南安普頓大學(xué)摻Er光纖放大激光 1614PPLN－60807 44上海光機(jī)所Nd:YVO4激光 1064 PPLN 59532 天津大學(xué)光纖激光1064 PPKT－－532 －美國(guó)勞倫斯實(shí)驗(yàn)室 單頻二極管激光器938PPLT5466 469 11上海光機(jī)所摻Y(jié)b雙包層光纖放大激光1064PPLT －532倍頻效率%抗光傷比PPLN強(qiáng)表32倍頻晶體的性能參量晶體類(lèi)型非線(xiàn)性參數(shù)破壞閾值高功率輸出轉(zhuǎn)化效率備注KTP較大較高容易高抗光傷能達(dá)400W/cmPPLN大低難實(shí)現(xiàn)一般PPKTP大高
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