一、Optical Fiber Lasers and All Solid-State Passively Modulated Microchip Lasers（论文文献综述）
张林飞[1]（2020）在《二维纳米杂化材料的湿化学法合成及相关性能研究》文中进行了进一步梳理低维纳米材料,比如零维、一维、二维纳米材料,由于载流子波函数在某些维度方向上受到限制,导致出现纳米尺寸效应、表界面效应、量子隧道和介电限域等效应,进而会显着影响材料的物理化学性能。同时,由于低维纳米材料具有较大的比表面积,尤其是二维材料,在构成杂化或异质结时形成的界面也会对材料的性能产生重要影响。然而,作为其研究应用的前提和保证,二维材料的可控制备和精准控制依然存在很大的挑战,这不仅限制了人们对其本征性能的研究和探索,而且制约了其结构和电子行为的调控和优化,更减缓了它实现工业化生产应用的步伐。因此,实现不同二维纳米杂化材料的可控制备并进行性质探索,不仅可以拓宽对未知领域的理解,还对未来复杂纳米材料的合成,结构的优化起到至关重要的指导作用。本论文中,我们将以二维材料（碲烯、MoSe2、Bi2Te3）为基准,发展湿化学法合成与构建多种杂化异质材料,围绕碲烯/硒化铟二维异质结构的光电特性、Bi2Te3-Fe Te2六方薄片的非线性光学特性、Co协同促进Mo2C多级纳米片以及CoP基杂化纳米片的能量转化特性等方面开展研究,主要内容如下:（1）碲烯/硒化铟（Tellurene/InSe）范德华异质结的构建与光电性能:2D材料的范德华异质结为设计和研究多功能,高性能电子和光电设备提供了巨大的机会。在这项研究中,通过在n型少层InSe上垂直堆叠p型Tellurene来构造垂直p-n结光电器件。基于异质结的光电探测器在暗场和光照下显示可调控的光响应,并在不同源漏电压下呈现整流比高达103。在栅压为0 V,不同源漏电压以及光功率100μw下,运行1000 s,光响应不变,体现出很高的稳定性。（2）定位选择生长Bi2Te3-FeTe2六方薄片以及非线性光学性能研究:通过种子介导的生长方法,位点选择性过度生长成功地制备了新型二维Bi2Te3-FeTe2异质结构。这种异质结构具有卫星-平板状的几何形状,具有一个空间上分离的开放表面。Z扫描测量表征了异质结构的非线性透射率,并通过实验证明了宽带饱和吸收行为。此外,飞秒瞬态吸收光谱在780 nm的泵浦波长下显示出1.7 ps的超短恢复时间。通过将Bi2Te3-Fe Te2饱和吸收剂集成到光纤激光器中,在中心波长1064和1550 nm处分别产生164.7 ps脉冲和481 fs脉冲,表明合成的Bi2Te3-FeTe2异质结可以成为超快光学应用中有希望的宽带非线性光学材料。（3）MoSe2夹层CoP杂化纳米片的合成以及电催化析氢:该工作报告了通过在2D MoSe2层间嵌入2D CoP来全面激活TMD的策略。其独特的夹心结构在各层之间开启了活性,将有效表面积提高了10倍。同时,最大化的界面实现了快速的离子/电子传输和出色的导电性,从而产生了卓越的HER活性。根据密度泛函理论计算,CoP显着增加了基面上MoSe2的氢吸附位点,并且P原子使与其相邻的Mo和Co原子成为最活跃的原子。我们的工作使用层状材料作为前驱体彼此插入,为设计高效和非贵金属电催化剂提供了新思路。而且,该方法可以普遍应用于合成其他二维杂化材料。（4）缺陷诱导合成Co@Mo2C分级纳米片以及电催化析氢性能:我们报告了一种新的策略来合成由Mo2C纳米片和Co纳米粒子组成的高效3D分级催化剂（H-Mo2C@Co）。这是通过使用富含缺陷的原材料MoOx,Co（NO3）2·6H2O和2-甲基咪唑设计Mo/Co双金属金属有机骨架（BMOF）,然后热解BMOF来实现的。MoOx中的缺陷引起了BMOF的优先成核和生长,因此可以确保构建稳定的3D分级结构。Mo2C和Co通过提供大表面积（351.5 m2·g-1）,更多的活性位点和优化电荷转移,在改善HER方面具有协同作用。该分级催化剂不含贵金属,可以大规模合成并通过磁力搅拌回收,在水分解,废水处理,染料吸附等领域显示出巨大的潜力。（5）表面工程助力CoNi P纳米片阵列及电催化全解水研究:该工作我们报道了在导电碳纤维纸上合成0D羟基氧化钴纳米粒子与2D金属CoNiP纳米片的杂化催化剂（CoP/CoOOH-CFP）可以显着增强碱性电解质中的全解水活性。CoNi P/CoOOH的高活性可能是由于在这些杂化催化剂中采用的双功能机理,其中CoOOH促进了水的吸附和解离,从而为随后在CoNiP上发生析氢反应提供了质子,为析氧反应降低自由能。值得注意的是,我们的自制碱性电解槽与CoNiP/CoOOH-CFP作为双功能催化剂组装在一起,可以在1.67 V的低电池电压下实现10 mA·cm-2的水分解电流密度。
李天鑫[2]（2020）在《基于黑磷的被动调Q模式Tm,Ho:LuVO4/Tm,Ho:GdVO4固体激光技术研究》文中指出2μm波段激光,属于人眼的安全波段范围内,且处于水分子的吸收峰,可用普通的石英光纤传输,因此被广泛用于特种材料切割、光电对抗、激光测距、激光雷达、医疗等方面。本文以Tm,Ho:Lu VO4/Tm,Ho:Gd VO4晶体为激光增益介质,开展超短脉冲固体激光技术理论和实验研究,探索新型2mm波段激光超短脉冲固体激光技术,所研究的激光器作为特种材料切割的光源仪器。开展了Tm,Ho激光光谱技术研究。通过对Tm,Ho:Lu VO4/Tm,Ho:Gd VO4晶体的吸收光谱研究,确定了Tm,Ho:Lu VO4/Tm,Ho:Gd VO4晶体的最佳泵浦波长约为800nm。通过对两种激光晶体的吸收截面进行计算,获得了Tm,Ho:Lu VO4/Tm,Ho:Gd VO4激光晶体的吸收截面为0.21×10-20cm2/0.34×10-20cm2。开展了连续波Tm,Ho:Lu VO4/Tm,Ho:Gd VO4激光器技术研究。选用2微米波段透过率为2%的Ca F2平镜作为谐振腔输出镜,研究Tm,Ho:Lu VO4/Tm,Ho:Gd VO4激光器输出特性。当Tm,Ho:Lu VO4激光器注入泵浦功率为14.55W时,激光器的最大输出功率1.87W,相应的输出波长为2075nm,相应的光光转换效率为12.85%。当以Tm,Ho:Gd VO4激光器注入泵浦功率为11W时,激光器的最大输出功率1.21W,输出波长为2050nm,光光转换效率为11.0%。开展了基于黑磷饱和吸收体的被动调Q模式Tm,Ho:Lu VO4/Tm,Ho:Gd VO4激光器技术研究。在谐振腔输出镜的透过率为2%,被动调Q模式Tm,Ho:Lu VO4激光器获得平均输出功率为860m W,获得最窄的脉冲宽度为2.831μs,对应的重复频率为128.4k Hz,获得的光束质量因子Mx2为1.02,My2为1.04。被动调Q模式Tm,Ho:Gd VO4激光器获得平均输出功率为370m W,获得最窄的脉冲宽度4.48μs,获得单脉冲能量为5.15μJ,获得峰值功率为1.15W,获得的光束质量因子Mx2为1.08,My2为1.02。
杜正婷[3]（2019）在《二维过渡金属硫化物组分变化对非线性饱和吸收性质影响的研究》文中研究表明自从2004年石墨烯被成功制备以来,二维材料优异的物理化学性能震惊了科研工作者,其在各行各业的应用越来越广泛,深刻地改变着人们的生活。对新型二维材料的探索和研究作为前沿科学之一,越发吸引众多国家纷纷从战略层面部署发展计划。具有类似石墨烯结构的二维过渡金属硫化物（Transitional metal dichalcogenides,TMDC）具有优异的光学、电学、量子物理等特性,在各领域取得了诸多研究成果并获得了广泛应用。特别是少层过渡金属硫化物的厚度在纳米尺度具有优异的可饱和光吸收效应,包括低饱和光强、高调制深度、高吸收效率等,符合当前调Q和锁模脉冲激光器向微型化、集成化发展的趋势,被认为是新一代的饱和吸收材料。为了进一步提高TMDC的饱和吸收性能和应用价值,研究者不停的探索具有更好性能新型的二维TMDC材料,但新型材料的发现和生长的道路上存在许多荆棘和坎坷。本文从另一方面出发,通过对成熟二维二元TMDC结构进行原子组分调控,实现三元TMDC材料的生长,研究组分调控对材料形貌、光谱、饱和吸收性能的调控作用。通过理论和实验研究,证明了组分调控的三元TMDC材料相比二元材料具有更好的饱和吸收性能,为满足脉冲激光的发展对优异饱和吸收体的迫切需要提供了一种可行的解决方案。在此研究背景下,本文选择研究合金WS1.76Te0.24,WSe1.4Te0.6和Mo0.53W0.47Te2的非线性光学特性。本文主要研究内容包括:（1）理论研究了可饱和吸收体的二能级模型和非线性光学模型,获得了可饱和吸收体透射率与激发光强之间的关系。能够结合z扫描测量技术的结果获得调制深度,饱和强度,非线性光学吸收系数αNL,三阶电极化率Imχ3和品质因数（FOM）等有重要物理意义的参数。研究了泵浦探测技术的双温度物理模型,结合非简并超快光谱系统,能够获得合金的弛豫时间。（2）通过CVT方法生长了多种高质量三元二维TMDC材料,如WS1.76Te0.24,WSe1.4Te0.6和Mo0.53W0.47Te2,通过透射电子显微镜（TEM）、能量色散X射线光谱（EDS）、吸收光谱、原子力显微镜、拉曼光谱仪等方法表征了材料的的形貌和物理光学性质,证明了组分调控和结构设计的新型三元TMDC是常温下具有稳定结构的晶体。（3）结合z扫描测量技术的结果,表明在1060nm处WS1.76Te0.24饱和吸收体相对于WS2和WTe2饱和吸收体,有较低的饱和光强和较深的调制深度。搭建并实现了基于WS1.76Te0.24可饱和吸收体的Yb:GSAO稳定的调Q激光器。相对于WS2和WTe2可饱和吸收体,WS1.76Te0.24可饱和吸收体有最短的脉冲宽度230ns,最大的重复频率271.1kHz。搭建了非简并超快光谱系统,在泵浦激光为395nm,探测激光波长为790nm,激发光强为200μJ/cm2的条件下,获得厚度为11.5nm的WS1.76Te0.24纳米片,弛豫时间为3.8ps,表明材料可应用在超快激光系统。（4）结合z扫描测量技术的结果,表明WSe1.4Te0.6饱和吸收体宽带饱和吸收特性,其相对于WSe2和WTe2饱和吸收体,在0.6μm,1.0μm和2μm处有较低的饱和光强,较深的调制深度。搭建了波长为639nm,1059nm和2μm脉冲激光器,获得了稳定的调Q激光器操作。WSe1.4Te0.6可饱和吸收体最短的脉冲宽度分别为302ns,556ns和1.289μs,比WSe2和WTe2可饱和吸收体脉宽短;表明三元合金WSe1.4Te0.6很好的饱和吸收特性。基于泵浦探测系统,得到厚度为21.5nm的超快光谱的弛豫时间为0.28ps,表明纳米材料有弛豫时间短、响应快等优势,可应用在超快激光系统。（5）结合0.6μm,1.0μm,2μm,3.0μm和4.0μm波长处的z扫描测量技术的结果,合金Mo0.53W0.47Te2有超宽带的饱和吸收特性。合金在非线性饱和吸收过程中,在0.6μm,1.0μm,2μm相对于2H-MoTe2饱和吸收体表现出更高的调制深度和更低的饱和光强。合金Mo0.53W0.47Te2的FOM～10-13 cm esu比MoS2～10-15 cm esu大两个量级,这表明Mo0.53W0.47Te2纳米片具有优异的非线性性能。搭建了波长639nm,1059nm和2μm脉冲激光器,获得了稳定的调Q激光器操作。Mo0.53W0.47Te2可饱和吸收体最短的脉冲宽度分别为为528ns,404.4ns和1.39μs。基于泵浦探测系统,得到纳米片合金的超快光谱弛豫时间为10ps,可以应用于超快激光系统。
路桥[4]（2019）在《基于光纤激光的窄带皮秒脉冲产生与放大关键技术研究》文中进行了进一步梳理大能量的窄带皮秒脉冲因持续时间短,峰值功率大和光谱纯度高而在微加工、生物医学、光谱学和精密测距等领域具有重要应用。被动锁模光纤激光技术是产生皮秒脉冲的主流方案之一,具有紧凑高效、低成本和免维护的优势,是近年来的研究重点。本学位论文围绕着窄带皮秒光纤激光与放大关键技术开展研究,主要工作内容包括:第一,基于理论和数值方法研究了窄带耗散孤子性质与单脉冲运转区边界问题,指出此类激光器中滤波器带宽对脉冲宽度和带宽的支配性作用,弱非线性区工作特性是限制通过增大腔长降低重复频率和激光器输出脉冲能量低的根本原因。第二,提出并演示一种可保持输出脉冲谱宽和脉宽不变的降低被动锁模皮秒脉冲重复频率方案。实验结果表明,通过插入耦合器抽取腔内脉冲能量,通过采用大模场光纤增加腔长,并将其置于耦合器后端脉冲能量较低位置,可有效降低非线性相移积累,使得激光器重复频率大幅降低。对于0.3nm带宽FBG和SESAM构成的全保偏线形腔耗散孤子被动锁模激光器,通过增加腔长激光器重复频率成功地降低到1.77MHz,而脉宽和谱宽却基本不变。该方法适用于任意FBG带宽的窄带耗散孤子激光器。第三,提出并演示一种通过对种子脉冲光谱整形抑制放大器自相位调制效应,进而提高光纤放大器在保持窄带输出时放大能力的方法。设计了一种通过可调谐陷波滤波器进行光谱强度整形的脉冲时域波形变换方案,有效降低了自相位调制引起的光谱展宽斜率,提高了光纤放大器的窄带放大能力;对11.2ps的种子光源,通过采用光谱整形技术,在0.4 nm的输出脉冲均方值谱宽条件下,将脉冲能量从14 nJ提高至25.5 nJ。第四,研究了非线性光纤放大技术。基于1Ops近变换限制种子光源,利用非线性放大技术获取了平均功率为5W,脉宽为200fs的脉冲。以上研究结果对发展高品质全光纤皮秒激光以满足微加工、医学、测距和光谱学等应用需求具有重要参考价值。
李伯杨[5]（2019）在《LD端面泵浦准三能级激光器激光转换效率优化》文中进行了进一步梳理从第一台激光器出现以来,固体激光器的发展也越来越成熟,使用激光二极管端面泵浦的固体激光器也展示出了其独有的优势。而晶体的参数是设计激光器首先要考虑的因素,晶体的长度对激光器的性能及效率有着不可忽视的影响。激光器的晶体长度对准三能级激光器的自吸收损耗、热致衍射损耗及输出功率有着很大的影响。因此,本文在实验室所做研究的基础上,从速率方程出发,理论计算LD端面泵浦固体激光器的晶体长度与自吸收损耗、热致衍射损耗及输出功率的关系,分析晶体长度对其的影响。主要工作如下:首先,选用Nd:GdVO4（掺钕钒酸钆）为本课题所用的激光晶体,对其性质做基本的介绍,分析激光晶体相关参数,建立准三能级系统模型,理论分析了在R1至Z5能级的912 nm的激光跃迁。其次,建立了准三能级激光器的速率方程,并引入能量传输上转换效应,推导出包含输出功率的隐函数表达式,通过数值计算得到晶体长度与输出功率的关系,表明存在最佳晶体长度使得输出功率最大。然后从理论上对自吸收损耗表达式进行推导,表明自吸收损耗与晶体长度成正比关系。然后,对激光晶体的热效应进行了分析,先对热传导方程进行了详细分析,然后主要对热致衍射损耗效应进行了理论推导,并进行数值计算,得出晶体长度与热致衍射损耗的关系。并且在考虑热致衍射损耗效应的情况下,对激光器的输出功率进行理论分析并计算,得到了晶体长度与激光器输出功率的关系。最后,对谐振腔基本理论进行介绍,并通过对比平-平腔与平-凹腔的优缺点,选择了平-凹腔进行912 nm激光器的实验研究,在理论计算的基础上选取不同的晶体长度进行实验研究,得出不同晶体长度时激光器输出功率的大小,通过与理论计算结果对比并分析,得到了激光器的输出功率最高时所对应的晶体长度的大小为6 mm。
刘阳[6]（2019）在《1.06μm宽带调频低噪声固体激光器研究》文中研究表明当今社会,光纤通信发展越来越快,同时也面临着很多问题,例如偏远地区的通信光纤铺设、易被人为破坏等,空间激光通信可以很好的避开这些缺点而慢慢被人们重视。在空间激光通信技术的发展中,零差相干光通信技术因其具有传输距离远,误码率低,不受地域限制等优点而被广泛应用。激光信号在空间传输过程中,通常会受到多普勒频移效应的影响,信号光的频偏可达到GHz量级。捕获空间中的传输信号光并与本振光相干叠加实现信号放大,需要本振激光器输出的激光具有频率稳定且能够快速调频的特性。在激光探测应用中,激光雷达接收到的信号光往往比较微弱,需要接收到的信号光与本振光进行拍频来实现信号光的解调,以提高探测的灵敏度。研究快速可调谐激光器对提高激光雷达的性能具有重要意义。论文回顾了激光调频和噪声抑制技术的发展进程,为了保证激光器实现稳定的可调谐激光输出,首先要选取优质的光源,由于固体激光器能够获得窄线宽和高功率输出的优点,可以作为一种备选光源。在工作物质方面,采用高增益的Nd:YVO4晶体。本文使用光电负反馈技术对Nd:YVO4固体激光器进行噪声抑制研究,并采用电光方式实现快速调频。我们的研究主要分为四个部分:（1）利用四能级激光器全量子理论模型,对激光噪声的产生机理进行分析,可以有效的克服传统速率方程理论在定量方面不准确的缺陷。并求出自由运转下的噪声谱和激光相对强度噪声传递函数。（2）开展了低噪声快速调频Nd:YVO4激光器的设计,测量Nd:YVO4的自发辐射谱线,利用LiTaO3晶体本身的F-P标准具效应来选择单纵模,并计算得到的LiTaO3晶体的透过率与波长的关系,分析相位超前和环路增益对噪音抑制的影响,通过仿真得到对应的激光噪声谱。（3）在实验方面,设计相位超前电路,在保证激光器单频输出的基础上,对LiTaO3晶体进行施加控制电压,实现快速调频,通过数据拟合表明,该固体激光器的调频范围高达150 MHz。在光电负反馈环路中加入合适的相位超前并放大,发现噪声的峰值向高频方向移动,同时在整个频谱范围内,相对强度噪声峰值低于-120 dB/Hz,验证了方案的可行性。
段育盛[7]（2019）在《基于调Q技术的双波长交替输出激光器研究》文中提出如今,双波长调Q激光器在科技、医疗、成像、通信、检测、加工等领域有广泛的应用。但是现有双波长调Q激光器多以被动调Q和声光调Q为主,电光调Q双波长激光器也是以单边沿调Q为主,而且大部分双波长调Q激光器使用一块激光增益介质,使两种波长之间存在增益竞争,所以很难提高激光器输出功率。本文针对以上问题,提出了基于电光调Q的双波长交替输出激光器的技术方案,并开展了一系列理论分析、激光器设计及实验研究。理论方面,首先对电光调Q双波长交替输出激光器的结构及工作原理进行理论分析,确定激光器运行方式。然后根据电光调Q理论,建立电光调Q双波长交替输出激光器模型,在此基础上根据激光器模型进行激光器输出仿真。激光器设计主要进行了激光器谐振腔设计、激光器泵浦头设计以及激光器驱动电路的设计。谐振腔设计通过对激光器热效应及热稳区分析,运用ABCD矩阵计算出激光器谐振腔参数。泵浦头设计分析了激光晶体热形变并进行聚光腔设计。激光器驱动电路设计主要包含控制模块、泵浦源以及Q开关设计,其中Q开关巧妙地将升压式电光调Q与降压式电光调Q相结合,使得每对调Q晶体施加一个脉宽为200μs的调Q脉冲,实现1319nm和1064nm激光能够交替调Q输出。实验研究主要进行了1319nm单波长调Q输出实验、1064nm单波长调Q输出实验以及1319nm&1064nm双波长交替调Q输出实验。最终实验得出,激光器使用双Nd:YAG激光晶体实现同轴输出1319nm和1064nm激光;激光器单波长分别运行时,两种不同波长激光器输出能量随泵浦源电流增加而变大;激光器实现了双波长交替调Q输出,进行了重频为5Hz、10Hz、20Hz的实验。通过调研国内外论文,这种电光调Q双波长交替输出激光器通过单电光晶体双边沿电光调Q实现双波长交替同轴输出为国内首例。
衡小波[8]（2018）在《高纯度全光纤轨道角动量模式产生及激光研究》文中提出轨道角动量模式凭借其独特的螺旋相位结构和环形光场分布,在光操控、光学显微成像、激光材料处理和非线性光学等领域都有着广泛的应用,尤其是近年来在光通信领域展现出巨大的应用潜力。高纯度轨道角动量模式的产生、放大和激光是实现这些应用的基础。全光纤化的轨道角动量模式产生、放大和激光系统,具有集成度高和抗干扰能力强等优势,是轨道角动量模式应用的重要研究方向。本论文针对全光纤化的轨道角动量模式产生、放大和激光问题,在理论和实验两个方面进行了有益的探索,取得了如下主要研究成果:1、仿真设计了两种全光纤轨道角动量模式产生系统。第一种是基于多芯光纤,通过调控多芯光纤中各单模纤芯的折射率或者半径可在光纤中产生任一特定拓扑荷数的轨道角动量模式。第二种是基于包含应力施加区的复合光纤,通过选择合适的光纤长度和调整施加在应力施加区中的电势,能够可调谐产生拓扑荷数l=±1、±2、±3的轨道角动量模式。这两种设计分别为进一步解决光纤中高拓扑荷数轨道角动量模式的产生问题和不同拓扑荷数轨道角动量模式的可调谐产生问题有极大的指导意义。2、实验研究了一种创新性的高纯度全光纤轨道角动量模式产生器。设计和制备了一种特殊的渐变折射率少模光纤,具有打破HE21模式和相邻TE01/TM01矢量模式间简并的优点,可以作为轨道角动量模式稳定传输光纤,同时作为轨道角动量模式产生的基础光纤。基于相位匹配条件和弱熔融拉锥技术,制作了一种由标准单模光纤和该渐变折射率少模光纤构成的全光纤轨道角动量模式产生器。结果表明,该产生器可以在100 nm带宽范围内产生轨道角动量模式（|7）|=1),最大模式纯度为95%。这种基于轨道角动量模式传输光纤的全光纤轨道角动量模式的产生方案将彻底改变目前的轨道角动量模式复用和解复用系统,不仅避免了空间中产生的轨道角动量模式与光纤的高精度耦合,而且具有更高的紧凑性、灵活性和实用性的优点。此外,超大的带宽促使它可以与成熟的波分复用相结合,以进一步提高基于轨道角动量模式复用的光纤通信系统的传输容量和频谱效率。3、仿真设计了一种新型的稀土掺杂固态芯光子带隙光纤,基于离散化横向分解稳态速率方程,研究了该光纤对轨道角动量模式的放大性能。此外,建立了基于受激布里渊散射的轨道角动量模式放大机理,理论证明了轨道角动量在放大过程中可以很好地从泵浦光传递到布里渊斯托克斯光。对比研究发现,这种放大方式对光场相位和拓扑结构敏感,可有效实现高纯度低噪声的轨道角动量模式放大,为进一步轨道角动量模式激光系统的设计提供了理论支持与指导。4、首次提出了一种新型的全光纤高阶模式布里渊激光器。基于布里渊非线性效应和模式选择耦合,保证高阶模式直接谐振放大,获得高纯度高阶模式激光束。实验表明,输出的LP11模式激光的模式纯度高于98%,线宽约4.7 kHz。通过调整LP11模式之间的相位差,在该全光纤高阶模式布里渊激光器系统中也产生了拓扑荷数为1或-1的轨道角动量模式激光束。该全光纤激光系统首次实现了基于受激布里渊散射效应的高阶模式直接谐振放大,为实验实现全光纤轨道角动量模式激光提供了指导意义。更进一步的,提出了一种横模可切换全光纤布里渊激光器。通过切换耦合到环形腔中的泵浦模式,可以激发相应横模布里渊散射光。基于布里渊非线性效应,保证期望的横模直接谐振放大,获得横模可切换的激光束。实验演示了波长为1550 nm的全光纤布里渊激光器系统中基横模LP01和二阶横模LP11的可切换输出。LP01模式和LP11模式的斜率效率分别为25.1%和20.9%,线宽分别为4.9 kHz和4.96 kHz。同时,在该激光系统中也实现了拓扑荷数l=+1、-1或0的轨道角动量模式激光束的可切换产生。5、首次提出了一种全新的全光纤轨道角动量模式布里渊激光器。采用全光纤轨道角动量模式产生器将泵浦模式由基横模转换为特定的轨道角动量模式;支持轨道角动量模式稳定传输的渐变折射率少模光纤作为布里渊增益介质。基于布里渊非线性效应,实现泵浦模式激发的轨道角动量模式在谐振腔中直接谐振,从而实现高纯度轨道角动量模式激光直接输出。实验研究了一种波长为1550 nm的全光纤轨道角动量模式布里渊激光器,实现了拓扑荷数l=+1或-1的轨道角动量模式激光束的直接产生。其模式纯度均高于95%,激光阈值为145 mW,斜率效率为11.1%。这是在全光纤激光系统中,首次实现轨道角动量模式直接谐振,而获得轨道角动量模式激光,将极大的促进全光纤轨道角动量模式应用系统的发展。
毛叶飞[9]（2017）在《LD端面泵浦Innoslab激光技术研究》文中研究说明激光二极管部分端面泵浦混合腔板条激光器（Innoslab Laser）,具有结构紧凑、模式匹配好、光束质量好、效率高、功率升级简单等优点,非常适合高功率高光束质量的激光运转。混合腔板条放大器,在非稳腔方向,实现功率放大的同时光斑尺寸也不断放大,可以保持较低的功率密度和较高的增益系数;在稳腔方向,由板条晶体的热透镜效应,实现模式自再现,因此,其非常适合种子光的放大。本论文主要是基于Innoslab结构的激光器和放大器的研究,主要研究内容和结果如下:1.上能级直接泵浦可以提高斯托克斯效率,减少热负载,从而在相同的泵浦功率下,获得更高功率的激光输出和更高的光束质量。针对大尺寸22mm×12mm×1mm Nd:YVO4晶体,用808nmLD泵浦,结合正支共焦混合腔结构,获得160W的激光输出,光光效率和斜效率分别是41.4%和49.6%,在输出功率为145W时,光束质量因子在水平方向和竖直方向分别为1.37和2.21;用880nmLD泵浦,结合正支共焦混合腔结构,获得170W的激光输出,光光效率和斜效率分别是47.7%和56.7%,光束质量因子在水平方向和竖直方向分别为1.3和1.9。进一步,双端泵浦可以使增益介质的热分布更加均匀,从而在保持光束质量不明显恶化的情况下,注入更多的泵浦功率,获得更高功率的激光输出。880nmLD双端泵浦,采用正支共焦折叠混合腔时,最高获得输出激光功率为330W,光光效率和斜效率分别是48%和58.9%,在输出功率为300W时,光束质量因子在水平方向和竖直方向分别为1.7和2.1;采用负支共焦折叠混合腔时,最高获得输出激光功率为416W,光光效率和斜效率分别是54.3%和61.6%,在输出功率为370W时,光束质量因子在水平方向和竖直方向分别为3.9和4.7。实验证明,采用上能级直接泵浦方式和双端泵浦方式,可以有效减少增益介质的热负载和热效应,从而,可以注入更多泵浦功率,获得更高的输出功率。2.采用简单的耦合系统,仅用两片柱面镜分别对940nmLD水平方向和竖直方向聚焦,结合Yb:YAG晶体,采用平凹稳腔时,获得最大为280W的激光输出,光光效率和斜效率分别是41.2%和48.3%;采用正支共焦混合腔时,当输入镜曲率半径为220mm球面镜,输出镜曲率半径为-150mm柱面镜时,获得156W激光输出,稳定性为0.9%,光光转换效率和斜效率分别是22.9%和37.1%,光束质量在水平方向和竖直方向分别是1.04和1.01;当输入镜曲率半径为180mm球面镜,输出镜曲率半径为-150mm柱面镜时,获得205W激光输出,稳定性为0.58%,光光转换效率和斜效率分别是30.2%和41.8%,光束质量在水平方向和竖直方向分别是1.05和1.89。3.对30KHz,6W,5ns的种子光,以0.3at.%,18mm×10mm×1mm的Nd:YVO4晶体为增益介质,采用传统的放大腔,球面输入镜R=500mm和柱面输出镜R=-350mm,最终获得77W的放大光输出,光光转换效率27.9%,光束质量在水平方向和竖直方向分别为1.52和1.36。对10KHz,0.4mJ,3.4ns的种子光,以0.3at.%,14mm×10mm×1mm的Nd:YVO4晶体为增益介质,利用平面镜放大腔,最终获得8.4mJ,3.6ns的放大激光输出,光光转换效率29.8%,光束质量在水平方向和竖直方向分别为1.48和1.39。对5KHz,0.3mJ,3ns的种子光,以Nd:YAG为增益介质,利用球面输入镜R=500mm和一系列柱面输出镜R=-350mm,最终在12程通过后,获得25mJ,3ns的放大激光输出,光光转换效率14.3%,光束质量因子在水平方向和竖直方向分别为1.7和1.5。
林文淼[10]（2017）在《谐振泵浦单掺Ho:SSO激光器的实验研究》文中进行了进一步梳理2μm波段处于大气窗口,是众多原子和分子（如H2O等）的吸收峰,且处于人眼安全波段。2μm激光器还可以作为中远红外波段激光OPO的泵浦源。因此2μm波段激光在军事国防、工农业生产等方面具有重要的应用价值。本文对新型Ho:SSO激光器的输出特性开展了研究,以期为相关领域的拓展做出贡献。首先,阐述了2μm波段激光器的发展现状与应用前景,通过对不同基质的掺Ho3+离子固体激光器的介绍和对比,指出2μm硅酸盐激光器的优势。同时,介绍了近五年来掺Ho3+离子固体激光被动调Q运转的发展状况,指出Cr2+:ZnS晶体作为被动Q开关在中红外激光器中的应用价值与发展潜力。其次,介绍了Ho:SSO晶体的物化特性与光谱特性,根据其吸收光谱和发射光谱,得到其吸收、发射截面,并计算了Ho:SSO晶体的强度参数,并从理论上分析了不同反转粒子数比率下Ho:SSO的增益截面,讨论其可能的振荡波长。建立了Ho:SSO激光器的准二能级速率方程模型,结合其晶体参数,对速率方程进行数值求解,为单端泵浦Ho:SSO激光器的设计奠定理论基础。再次,讨论了谐振腔腔长和输出镜曲率对Ho:SSO激光器谐振腔内振荡光斑分布的影响,为单端泵浦Ho:SSO激光器的设计提供理论依据。结合理论计算,对Ho:SSO激光器进行设计,讨论了输出镜透过率、谐振腔长度、Ho:SSO增益介质温度对激光器输出性能的影响。在输出镜透过率为T=20%、曲率R=-100mm,谐振腔长度L=60mm,晶体温度为290K时,获得最大输出功率1.71W;晶体温度为281K时,得到最大输出功率2.1W,连续运转激光输出波长为2113.5nm。最后,对Ho:SSO固体激光器的被动调Q输出特性进行了探究。首先介绍了Cr2+:ZnS晶体的物化特性和光谱特性,分析其作为2μm波段激光器的被动调Q开关的可行性。再从理论上建立掺Ho3+调Q激光器的速率方程模型,理论分析被动Q开关的工作过程。在实验上,探究了Ho:SSO固体激光器被动调Q脉冲运转过程中各参数随泵浦功率变化的趋势。在实验温度T=284K时,泵浦功率为14.1W的情况下,获得最小脉冲宽度615.56ns,最大重复频率24.54kHz。
二、Optical Fiber Lasers and All Solid-State Passively Modulated Microchip Lasers（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Optical Fiber Lasers and All Solid-State Passively Modulated Microchip Lasers（论文提纲范文）
（1）二维纳米杂化材料的湿化学法合成及相关性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 基准二维材料的最新进展 |
| 1.3 二维纳米杂化材料简述 |
| 1.3.1 碲烯杂化二维材料 |
| 1.3.2 Bi_2Te_3杂化二维材料 |
| 1.3.3 MoSe_2杂化二维材料 |
| 1.4 二维杂化材料的制备 |
| 1.4.1 改性CVD法 |
| 1.4.2 凝胶-膨胀法 |
| 1.4.3 模板限域生长法 |
| 1.4.4 自组装 |
| 1.4.5 水热/溶剂热法 |
| 1.5 二维杂化材料的相关应用 |
| 1.5.1 电催化领域的应用 |
| 1.5.2 非线性光学领域的应用 |
| 1.5.3 光电领域的应用 |
| 1.6 本论文选题依据及研究内容 |
| 第2章 Tellurene/InSe范德华异质结的构建与光电探测 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Tellurene/InSe范德华异质结的器件制作 |
| 2.2.1 二维Tellurene的湿化学法合成 |
| 2.2.2 单晶InSe纳米片的化学气相输运法(CVT)合成 |
| 2.3 异质结的相关表征与结果分析 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 定位选择生长Bi_2Te_3-FeTe_2异质结及非线性光学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Bi_2Te_3-FeTe_2平板-卫星异质结的制备及表征 |
| 3.3 Bi_2Te_3-FeTe_2异质结构的非线性光学性质 |
| 3.4 超快光子学应用 |
| 3.4.1 Bi_2Te_3-FeTe_2异质结构在1.5μm处产生超短脉冲 |
| 3.4.2 Bi_2Te_3-FeTe_2异质结构在1.0μm处产生超短脉冲 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 MoSe_2/CoP夹层杂化纳米片的合成及电催化析氢反应 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 杂化纳米片的制备 |
| 4.2.1 少层MoSe_2纳米片的合成 |
| 4.2.2 二维MoSe_2/CoP插层杂化纳米片的合成 |
| 4.2.3 多孔CoP纳米片的合成 |
| 4.2.4 电化学析氢测试 |
| 4.2.5 密度泛函理论计算 |
| 4.3 杂化纳米片的结果分析 |
| 4.4 电催化析氢的性能测试 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 Mo_2C@Co分级杂化结构的合成与电催化析氢研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 催化剂的制备及电极制备 |
| 5.2.1 缺陷MoO_x和MoO_3纳米片的合成 |
| 5.2.2 Mo/Co双金属有机骨架前驱体的合成 |
| 5.2.3 H-Mo_2C@Co和 P-Mo_2C@Co杂化结构的合成 |
| 5.2.4 电催化测试 |
| 5.3 催化剂的表征与讨论 |
| 5.4 电催化析氢测试 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 表面工程助力CoNiP纳米片阵列全解水研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 催化剂的合成 |
| 6.2.1 Co(OH)_2-CFP前驱体的合成 |
| 6.2.2 CoP-CFP中间体的合成 |
| 6.2.3 CoP/CoOOH-CFP电催化剂的合成 |
| 6.2.4 电化学析氢和析氧测试 |
| 6.3 催化剂的表征结果与讨论 |
| 6.4 催化剂全解水分析 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
| 答辩委员会决议书 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（2）基于黑磷的被动调Q模式Tm,Ho:LuVO4/Tm,Ho:GdVO4固体激光技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 被动调Q固体激光器的发展现状 |
| 1.2.2 Tm/Ho钒酸盐激光晶体的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 Tm,Ho钒酸盐激光器晶体理论研究 |
| 2.1 基质 |
| 2.2 三价稀土离子Tm~(3+),Ho~(3+)的光学特征 |
| 2.3 LuVO_4晶体的物理特性 |
| 2.4 Tm,Ho:LuVO_4晶体的吸收光谱 |
| 2.5 Tm,Ho:GdVO_4晶体的吸收光谱 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 连续波Tm,Ho共掺钒酸盐激光器研究 |
| 3.1 谐振腔稳定结构 |
| 3.2 产生激光的阈值条件 |
| 3.2.1 谐振腔内部损耗 |
| 3.2.2 其他损耗 |
| 3.2.3 谐振腔形成稳定光强的阈值条件 |
| 3.3 Tm,Ho:LuVO_4激光器连续波输出的研究 |
| 3.4 Tm,Ho:GdVO_4激光器连续波输出的研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Tm,Ho共掺钒酸盐晶体被动调Q激光器研究 |
| 4.1 黑磷的光学性质及制备 |
| 4.1.1 黑磷的结构 |
| 4.1.2 黑磷的制备 |
| 4.1.3 黑磷的光电性能及应用 |
| 4.2 被动调Q理论 |
| 4.2.1 激光谐振腔的品质因数Q |
| 4.2.2 被动调Q的速率方程 |
| 4.3 Tm,Ho:LuVO_4激光晶体基于黑磷的被动调Q |
| 4.4 Tm,Ho:GdVO_4激光晶体基于黑磷的被动调Q |
| 4.5 光质量的测量 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）二维过渡金属硫化物组分变化对非线性饱和吸收性质影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 二维纳米材料的分类概述 |
| 1.1.1 石墨烯 |
| 1.1.2 过渡金属硫化物 |
| 1.2 二维材料的非线光学特性介绍 |
| 1.2.1 非线性光饱和吸收作用 |
| 1.3 二维材料饱和吸收体的研究进展 |
| 1.3.1 石墨烯饱和吸收体的研究进展 |
| 1.3.2 过渡金属硫化物饱和吸收体的研究进展 |
| 1.4 组分调控过渡金属硫化物的发展现状 |
| 1.4.1 三元过渡金属硫化物的分类和优势 |
| 1.4.2 三元过渡金属硫化物的研究现状 |
| 1.5 本论文的选题思想和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 材料的制备与物化性能表征 |
| 2.1 单晶的生长 |
| 2.2 饱和吸收体薄膜的制备 |
| 2.3 材料的结构和成分测量 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 非线性光学性质的原理和方法 |
| 3.1 非线性饱和吸收原理 |
| 3.1.1 飞秒z-scan测量技术介绍 |
| 3.1.2 饱和吸收效应的数据处理 |
| 3.2 Kramers-Kronig (K-K)关系 |
| 3.3 泵浦-探测技术 |
| 3.3.1 泵浦-探测的物理模型 |
| 3.3.2 超快光谱的信号处理 |
| 3.4 被动调Q激光技术原理 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 WS_(1.76)Te_(0.24)的高效可饱和吸收在Yb:GSAO调Q激光器的应用研究 |
| 4.1 WS_(1.76)Te_(0.24)合金的生长和制备 |
| 4.2 WS_(1.76)Te_(0.24)的形貌和饱和吸收特性表征 |
| 4.2.1 微观结构和元素组成 |
| 4.2.2 饱和吸收特性 |
| 4.3 飞秒泵浦探测WS_(1.76)Te_(0.24)纳米片的载流子动态过程 |
| 4.4 基于Yb:GSAO晶体的连续和脉冲激光器 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 WSe_(1.4)Te_(0.6)的宽带可饱和吸收及在多波段调Q激光的应用研究 |
| 5.1 WSe_(1.4)Te_(0.6)合金的生长和制备 |
| 5.2 WSe_(1.4)Te_(0.6)的形貌和饱和吸收特性表征 |
| 5.2.1 微观结构和元素组成 |
| 5.2.2 超宽波段可饱和吸收性质 |
| 5.3 飞秒泵浦探测WSe_(1.4)Te_(0.6)的载流子动态过程 |
| 5.4 多波段脉冲激光实验结果和讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 Mo_(0.53)W_(0.47)Te_2的超宽带可饱和吸收及在多波段调Q激光的应用研究 |
| 6.1 Mo_(0.53)W_(0.0.47)Te_2合金的微观形貌和饱和吸收特性 |
| 6.1.1 微观元素和结构组成 |
| 6.1.2 超宽可饱和吸收特性 |
| 6.2 飞秒泵浦探测Mo_(0.53)W_(0.47)Te_2的载流子动态过程 |
| 6.3 多波段脉冲激光器实验结果和讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 攻读博士期间的成果 |
| 致谢 |
（4）基于光纤激光的窄带皮秒脉冲产生与放大关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 皮秒脉冲的应用 |
| 1.2 皮秒脉冲激光源的发展历程与现状 |
| 1.3 基于光纤激光的皮秒脉冲 |
| 1.3.1 被动锁模光纤激光器 |
| 1.3.2 窄带耗散孤子掺镱光纤激光 |
| 1.3.3 皮秒脉冲光纤放大技术 |
| 1.4 本论文的工作 |
| 第2章 耗散孤子光纤激光器基本理论 |
| 2.1 皮秒脉冲在光纤中的传输 |
| 2.1.1 超短脉冲的物理模型 |
| 2.1.2 皮秒脉冲在光纤中的传输 |
| 2.2 耗散孤子被动锁模光纤激光器解析理论 |
| 2.3 调Q不稳定性分析理论 |
| 2.4 光波分裂理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 SESAM锁模皮秒光纤激光器的研究 |
| 3.1 SESAM结构与特性 |
| 3.1.1 概述 |
| 3.1.2 光学性质 |
| 3.1.3 光纤型SESAM |
| 3.2 基于SESAM锁模的窄带耗散孤子理论与实验研究 |
| 3.2.1 数值模拟 |
| 3.2.2 实验研究 |
| 3.2.3 激光器噪声性能 |
| 3.3 低重复率窄带皮秒光纤激光器 |
| 3.3.1 概述 |
| 3.3.2 实验研究 |
| 3.4 高重复率皮秒激光器 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 皮秒脉冲光纤放大关键技术研究 |
| 4.1 皮秒脉冲的重复频率调控和能量提升 |
| 4.1.1 结构方案 |
| 4.1.2 脉冲拾取 |
| 4.1.3 能量提升研究 |
| 4.2 基于光谱整形的近变换限制皮秒脉冲光纤放大器 |
| 4.2.1 理论分析 |
| 4.2.2 实验验证 |
| 4.3 非线性皮秒脉冲光纤放大器 |
| 4.3.1 数值模拟 |
| 4.3.2 实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（5）LD端面泵浦准三能级激光器激光转换效率优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 LD泵浦固体激光器的特点及应用 |
| 1.4 LD泵浦固体激光器的主要泵浦方式 |
| 1.4.1 端面泵浦结构 |
| 1.4.2 侧面泵浦结构 |
| 1.5 论文主要工作 |
| 2 激光晶体的性质介绍 |
| 2.1 Nd:GdVO_4 晶体的物理特性 |
| 2.2 Nd:GdVO_4 晶体的激光特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 LD端面泵浦准三能级激光器的理论分析 |
| 3.1 激光器的基本原理 |
| 3.1.1 增益饱和 |
| 3.1.2 自激振荡 |
| 3.1.3 受激辐射 |
| 3.1.4 高斯光束 |
| 3.2 准三能级系统模型 |
| 3.3 准三能级速率方程理论分析 |
| 3.3.1 不包括能量传输上转换效应的准三能级速率方程 |
| 3.3.2 包括能量传输上转换效应的准三能级速率方程 |
| 3.4 自吸收损耗的分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 LD端面泵浦Nd:GdVO_4激光器中的热效应分析 |
| 4.1 激光晶体的热效应介绍 |
| 4.2 热传导方程 |
| 4.3 激光晶体的热致衍射损耗效应 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 LD端面泵浦Nd:GdVO_4激光器的实验研究 |
| 5.1 谐振腔的选取 |
| 5.1.1 谐振腔的基本介绍 |
| 5.1.2 谐振腔的选择 |
| 5.2 实验研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）1.06μm宽带调频低噪声固体激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 激光调频 |
| 1.2.1 激光调频国外发展 |
| 1.2.2 激光调频国内发展 |
| 1.3 激光器噪声抑制技术发展 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 第二章 激光器噪声特性和宽带调频的理论研究 |
| 2.1 相对强度噪声传递函数理论分析 |
| 2.1.1 自由运转下的强度噪声谱 |
| 2.1.2 四能级结构模型和哈密顿算符的引入 |
| 2.1.3 量子郎之万算符运动方程 |
| 2.1.4 激光器相对强度噪声传递函数的推导 |
| 2.2 激光器单模选取的原理 |
| 2.3 激光器噪声传递函数的仿真和验证 |
| 2.3.1 光电负反馈系统的传递函数的优化 |
| 2.3.2 光电负反馈系统设计原理 |
| 2.3.3 激光器和驱动电路的传递函数 |
| 2.4 激光调频相关理论分析 |
| 2.4.1 电光晶体的性质 |
| 2.4.2 钽酸锂相关的物理性质 |
| 2.4.3 激光腔内调频技术研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 低噪声快速调频激光器设计 |
| 3.1 激光器的结构设计 |
| 3.2 本振激光器的噪声抑制环路设计 |
| 3.3 激光器的宽带调频方案设计 |
| 第四章 调频及噪声抑制实验 |
| 4.1 激光调频实验 |
| 4.2 激光噪声抑制实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 对后续工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 研究生期间的研究成果 |
（7）基于调Q技术的双波长交替输出激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究的目的及意义 |
| 1.2 双波长激光器研究现状 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第2章 基于调Q技术的双波长交替输出激光器理论分析 |
| 2.1 基于调Q技术的双波长交替输出激光器的结构及工作原理 |
| 2.1.1 基于调Q技术的双波长交替输出激光器的结构 |
| 2.1.2 基于调Q技术的双波长交替输出激光器的工作原理 |
| 2.2 基于调Q技术的双波长交替输出激光器模型的建立及模拟仿真 |
| 2.2.1 基于调Q技术的双波长交替输出激光器模型的建立 |
| 2.2.2 基于调Q技术的双波长交替输出激光器模拟仿真研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于调Q技术的双波长交替输出激光器设计 |
| 3.1 基于调Q技术的双波长交替输出激光器谐振腔设计 |
| 3.1.1 基于调Q技术的双波长交替输出激光器的热效应分析 |
| 3.1.2 基于调Q技术的双波长交替输出激光器热稳区分析 |
| 3.2 基于调Q技术的双波长交替输出激光器泵浦头设计 |
| 3.2.1 基于调Q技术的双波长交替输出激光器激光晶体热变形分析 |
| 3.2.2 基于调Q技术的双波长交替输出激光器聚光腔设计 |
| 3.3 基于调Q技术的双波长交替输出激光器驱动电路设计 |
| 3.3.1 基于调Q技术的双波长交替输出激光器控制模块设计 |
| 3.3.2 基于调Q技术的双波长交替输出激光器泵浦源电源设计 |
| 3.3.3 基于调Q技术的双波长交替输出激光器Q开关设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于调Q技术的双波长交替输出激光器的实验研究 |
| 4.1 基于调Q技术的双波长交替输出激光器单波长输出实验研究 |
| 4.1.1 双波长电光调Q交替输出激光器1319nm激光调Q输出实验研究 |
| 4.1.2 双波长电光调Q交替输出激光器1064nm激光调Q输出实验研究 |
| 4.2 基于调Q技术的双波长交替输出激光器双波长交替输出实验研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 5.1 论文主要内容 |
| 5.2 论文创新点 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间学术成果情况 |
| 致谢 |
（8）高纯度全光纤轨道角动量模式产生及激光研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 轨道角动量概述 |
| 1.1.1 光子的轨道角动量 |
| 1.1.2 轨道角动量模式的应用 |
| 1.2 轨道角动量模式的产生、放大及激光研究现状 |
| 1.2.1 轨道角动量模式的产生 |
| 1.2.2 轨道角动量模式的放大 |
| 1.2.3 轨道角动量模式激光 |
| 1.3 本课题的来源、研究目的和意义 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究目的和意义 |
| 1.4 本课题的研究内容 |
| 第二章 轨道角动量模式产生系统仿真设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于多芯光纤的轨道角动量模式产生系统 |
| 2.2.1 基本原理和结构设计 |
| 2.2.2 轨道角动量模式的产生 |
| 2.3 轨道角动量模式可调谐产生的复合光纤设计 |
| 2.3.1 复合光纤的结构设计 |
| 2.3.2 应力-光学模型建立 |
| 2.3.3 轨道角动量模式的可调谐产生 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 全光纤轨道角动量模式产生器的实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 全光纤熔融模式选择耦合器的工作原理 |
| 3.3 基于传统阶跃少模光纤的轨道角动量模式产生器 |
| 3.3.1 阶跃少模光纤的传导模式 |
| 3.3.2 模式选择耦合器的结构参数设计 |
| 3.3.3 轨道角动量模式的产生 |
| 3.4 基于渐变折射率少模光纤的轨道角动量模式产生器 |
| 3.4.1 轨道角动量模式产生器的参数设计 |
| 3.4.2 全光纤轨道角动量模式产生器的性能表征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 轨道角动量模式放大的仿真设计及机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 轨道角动量模式放大的全固态光子带隙光纤设计 |
| 4.2.1 光子带隙光纤结构设计 |
| 4.2.2 轨道角动量模式放大模型建立 |
| 4.2.3 光子带隙光纤的放大性能 |
| 4.3 基于受激布里渊散射的轨道角动量模式放大机理研究 |
| 4.3.1 布里渊效应的物理过程 |
| 4.3.2 基于布里渊效应的轨道角动量模式放大的理论推导 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全光纤轨道角动量模式激光的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 全光纤高阶模布里渊激光器 |
| 5.2.1 实验设计与装置 |
| 5.2.2 高阶模式激光性能测试 |
| 5.2.3 轨道角动量模式激光的产生 |
| 5.3 横模可切换全光纤布里渊激光器 |
| 5.3.1 实验装置及设计 |
| 5.3.2 横模可切换激光性能表征 |
| 5.3.3 轨道角动量模式激光可切换输出 |
| 5.4 全光纤轨道角动量模式布里渊激光器 |
| 5.4.1 实验设计与装置 |
| 5.4.2 轨道角动量模式激光性能研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间获得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）LD端面泵浦Innoslab激光技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 全固态激光器(All Solid-State Laser) |
| 1.2.1 棒状激光器(Rod Laser) |
| 1.2.2 薄片激光器(Disk Laser) |
| 1.2.3 光纤激光器(Fiber Laser) |
| 1.2.4 板条激光器(Slab Laser) |
| 1.3 激光二极管部分端面泵浦混合腔板条激光器(Innoslab Laser) |
| 1.4 论文研究内容 |
| 第2章 LD端面泵浦Innoslab激光器的设计 |
| 2.1 泵浦源 |
| 2.2 波导整形系统 |
| 2.3 增益介质的比较和选择 |
| 2.3.1 Nd:YAG |
| 2.3.2 Nd:YVO_4 |
| 2.3.3 Nd:GdVO_4 |
| 2.3.4 Yb:YAG |
| 2.4 激光能级系统 |
| 2.5 板条晶体的热分析 |
| 2.5.1 温度分布理论模型以及热分析计算 |
| 2.5.2 模拟仿真 |
| 2.5.3 热应力分析 |
| 2.5.4 仿真模拟 |
| 2.5.5 热透镜分析 |
| 2.6 谐振腔的设计与分析 |
| 2.6.1 稳腔的设计 |
| 2.6.2 非稳腔的设计 |
| 2.6.3 Innoslab的光场分布理论 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 LD端面泵浦Nd:YVO_4板条激光器的研究 |
| 3.1 Nd:YVO_4四能级系统 |
| 3.1.1 四能级速率方程 |
| 3.1.2 最佳透过率 |
| 3.2 808nmLD单端泵浦Nd:YVO_4板条晶体的研究 |
| 3.2.1 实验装置 |
| 3.2.2 激光输出功率和稳定性 |
| 3.2.3 光束质量及远场光斑 |
| 3.3 880nmLD单端泵浦Nd:YVO_4板条晶体的研究 |
| 3.3.1 实验装置 |
| 3.3.2 激光输出功率 |
| 3.3.3 光束质量及远场光斑 |
| 3.3.4 对比和小结 |
| 3.4 880nmLD双端泵浦Nd:YVO_4板条晶体正支折叠混合腔的研究 |
| 3.4.1 实验装置 |
| 3.4.2 激光输出功率及光束质量 |
| 3.5 880nmLD双端泵浦Nd:YVO_4板条晶体负支折叠混合腔的研究 |
| 3.5.1 实验装置 |
| 3.5.2 激光输出功率及光束质量 |
| 3.5.3 对比和小结 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 LD端面泵浦Yb:YAG板条激光器的研究 |
| 4.1 Yb:YAG准三能级系统 |
| 4.1.1 准三能级稳态方程 |
| 4.1.2 阈值功率和输出功率 |
| 4.1.3 最佳透过率 |
| 4.2 LD端面泵浦Yb:YAG板条晶体的实验研究 |
| 4.2.1 Yb:YAG晶体的选择 |
| 4.2.2 平-凹稳腔 |
| 4.2.3 正支共焦混合腔 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 纳秒激光Innoslab放大器的研究 |
| 5.1 Innoslab放大器 |
| 5.1.1 Innoslab放大器的特点 |
| 5.1.2 板条放大理论 |
| 5.1.3 ASE效应 |
| 5.2 LD端面泵浦Nd:YVO_4混合腔的纳秒激光放大实验 |
| 5.2.1 放大器结构的设计原理 |
| 5.2.2 实验装置 |
| 5.2.3 实验结果 |
| 5.3 LD端面泵浦Nd:YVO_4平平腔的纳秒激光放大实验 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 放大器结构的设计原理 |
| 5.3.3 实验结果 |
| 5.4 LD端面泵浦Nd:YAG混合腔的纳秒激光放大实验 |
| 5.4.1 实验装置 |
| 5.4.2 实验结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（10）谐振泵浦单掺Ho:SSO激光器的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究背景和意义 |
| 1.2 2μm波段固体激光器研究进展 |
| 1.2.1 2μm氧化物晶体 |
| 1.2.2 2μm钨酸盐晶体 |
| 1.2.3 2μm钒酸盐晶体 |
| 1.2.4 2μm氟化物晶体 |
| 1.2.5 2μm硅酸盐晶体 |
| 1.3 2μm激光器被动调Q的研究现状 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 Ho:SSO的晶体特性研究和速率方程理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Ho:SSO晶体的基本特性 |
| 2.2.1 Ho:SSO的物理特性 |
| 2.2.2 Ho:SSO晶体的光谱参数的计算和分析 |
| 2.3 Ho:SSO激光跃迁的速率方程理论 |
| 2.3.1 Ho:SSO激光器速率方程的建立 |
| 2.3.2 Ho:SSO激光器速率方程的求解 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 Ho：SSO激光器连续输出特性的实验研究 |
| 3.1 泵浦源的设计 |
| 3.1.1 泵浦源的选择 |
| 3.1.2 泵浦方式的选择 |
| 3.1.3 泵浦光耦合系统的设计 |
| 3.2 谐振腔的设计 |
| 3.2.1 激光器稳定性分析 |
| 3.2.2 激光器输出镜的曲率半径的设计 |
| 3.2.3 激光器输出镜的最佳透过率 |
| 3.2.4 谐振腔腔长的设计 |
| 3.2.5 激光器的热管理 |
| 3.3 Ho:SSO激光器的连续输出特性 |
| 3.3.1 实验装置描述 |
| 3.3.2 输出镜透过率对输出性能的影响 |
| 3.3.3 谐振腔长度对输出性能的影响 |
| 3.3.4 热沉温度对输出性能的影响 |
| 3.3.5 光束质量与波长的测量 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Ho:SSO调Q激光器的理论分析与实验研究 |
| 4.1 Cr~(2+)离子的基本特性 |
| 4.2 Ho:SSO激光器被动调Q运转速率方程 |
| 4.2.1 被动调Q过程分析 |
| 4.2.2 被动调Q速率方程的建立 |
| 4.3 Ho:SSO激光器的调Q输出特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
四、Optical Fiber Lasers and All Solid-State Passively Modulated Microchip Lasers（论文参考文献）
- [1]二维纳米杂化材料的湿化学法合成及相关性能研究[D]. 张林飞. 深圳大学, 2020(10)
- [2]基于黑磷的被动调Q模式Tm,Ho:LuVO4/Tm,Ho:GdVO4固体激光技术研究[D]. 李天鑫. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [3]二维过渡金属硫化物组分变化对非线性饱和吸收性质影响的研究[D]. 杜正婷. 南京大学, 2019(01)
- [4]基于光纤激光的窄带皮秒脉冲产生与放大关键技术研究[D]. 路桥. 中国科学技术大学, 2019(08)
- [5]LD端面泵浦准三能级激光器激光转换效率优化[D]. 李伯杨. 西安工业大学, 2019(03)
- [6]1.06μm宽带调频低噪声固体激光器研究[D]. 刘阳. 电子科技大学, 2019(01)
- [7]基于调Q技术的双波长交替输出激光器研究[D]. 段育盛. 长春理工大学, 2019(01)
- [8]高纯度全光纤轨道角动量模式产生及激光研究[D]. 衡小波. 华南理工大学, 2018(05)
- [9]LD端面泵浦Innoslab激光技术研究[D]. 毛叶飞. 北京理工大学, 2017(09)
- [10]谐振泵浦单掺Ho:SSO激光器的实验研究[D]. 林文淼. 哈尔滨工业大学, 2017(02)