一、Self-Mixing Interference Effects in LD Pumped Multi-Mode Solid-State Laser（论文文献综述）
于洋[1]（2020）在《掺镱光纤激光放大器及波长扩展技术的研究》文中研究说明飞秒激光的飞速发展源于许多领域的应用需求,其中掺镱光纤激光器得益于其高功率的优势,分别在基础科学、激光加工、精密计量、光学通讯、显微镜和光谱学方面起到了至关重要的作用。在众多超快激光系统中,超短脉冲掺镱光纤激光器因其高功率、出色的光束质量、免维护、结构紧凑等特性,得到了广泛研究。本论文主要致力于基于掺镱超短脉冲光纤激光器的研究,对飞秒激光光纤振荡器、飞秒光纤线性及非线性放大技术进行了详细的理论和实验研究,搭建了多台基于掺镱光纤的高功率激光放大系统,并基于自主搭建的激光系统,利用非线性晶体和光纤对超短脉冲波长拓展技术进行了研究,实现了多种波长的高功率大能量激光脉冲输出,为多波长的超短脉冲激光在激光加工、生物医学成像应用提供大能量的脉冲激光光源。本论文的主要研究内容和取得的创新结果有以下方面:1.基于非线性光学放大镜技术,研究了适用于低重复频率应用的掺镱光纤振荡器,在8 MHz、6 MHz和4 MHz情况下实现了全光纤结构的光纤激光振荡器,首次在掺镱的非线性环形镜锁模振荡器中得到脉冲宽度小于100 fs的超短脉冲,且脉冲能量接近10 n J,峰值功率100 k W。实验中测量了NALM锁模振荡器的功率稳定性,在10小时内的功率抖动仅为0.04%（RMS）,证明了此种振荡器优越的环境稳定性。2.基于非线性偏振旋转锁模技术,搭建了一套基于掺镱光纤的振荡器,通过合理控制腔内色散,获得了腔内净色散在近零区域内的锁模输出,并利用光纤啁啾脉冲放大技术,实现了重复频率为75 MHz的全光纤保偏放大系统,系统增益接近30 d B,放大后平均功率15 W,压缩后最大平均功率12 W,单脉冲能量160 n J,压缩效率高达80%,压缩后的脉冲宽度为150 fs。基于上述系统,利用非线性频率转化的方法,分别使用LBO和BBO晶体得到了波长为520 nm和260 nm的激光输出,平均功率分别为5.6 W和560 m W,测量了在4小时内520 nm绿光激光的平均功率抖动,仅为0.16%。3.基于抛物线型脉冲和非线性Cubicon放大原理,使用普通单模保偏光纤作为展宽器,设计并实现了脉冲宽度为200 fs,脉冲能量为1μJ,重复频率为1-10 MHz之间可调,中心波长位于1037 nm,FWHM为8 nm的掺镱光纤激光系统,脉冲宽度与变换极限宽度几乎相同,证明了基于抛物线型脉冲和非线性Cubicon放大的试验方法的可行性。基于此原理,设计并搭建了一套工程化激光器,输出脉冲宽度为230 fs,重复频率为1-10 MHz之间可调,中心波长位于1038 nm,FWHM为10 nm的线偏振脉冲输出,验证了抛物线型脉冲和非线性Cubicon放大方案的可重复性,为全光纤型超短脉冲激光系统提供了可靠的实验验证。4.基于光纤中的SPM效应实现了掺镱光纤激光器的光谱拓展,设计并在实验中验证了光谱拓展的实际可实现性,在LMA-8光纤中初步实现了调节范围覆盖940-1250 nm的可调谐脉冲,在940 nm和1250 nm处的脉冲能量大于30 n J,脉冲宽度介于80-120 fs之间。进一步,实验中分析了增加拓展后的脉冲能量的方法,并通过增加光纤MFD和减少光纤长度增加了光谱拓展的输出能量,使用ESM-12光纤实现了在925 nm到1150 nm之间光谱可调谐,尤其是在1150 nm处实现单旁瓣能量大于75 n J,双旁瓣能量大于100 n J,脉冲峰值功率接近1 MW,转换效率接近50%。
于晨[2]（2019）在《LD泵浦高功率克尔透镜锁模全固态飞秒激光器研究》文中研究表明超快激光由于具备脉冲时间短、光谱带宽宽、峰值功率高等特点,在基础科学研究、信息通信、生物医学、微纳加工和国防军事等多个领域具有广阔的应用前景。其中激光二极管（LD）泵浦的全固态超快激光器具有效率高、价格低、结构紧凑和便于维护等优点而受到人们的广泛关注。本文主要展开了近红外波段LD泵浦的高功率克尔透镜锁模全固态飞秒激光器的研究。论文的主要内容和创新性体现在以下几个方面:1.研究了Nd,Y:CaF2无序晶体的半导体可饱和吸收镜（SESAM）被动锁模的特性。实验腔型为Z型折叠腔,采用790 nm的LD作为泵浦源,连续光最大输出功率为360mW。使用GTI镜补偿腔内色散,利用SESAM实现了锁模运转,锁模激光中心波长和光谱半高宽分别为1068 nm和5.5 nm,对应的锁模脉冲宽度为220 fs,平均输出功率195 mW,重复频率85 MHz。2.利用LD泵浦Yb:CYA晶体实现了高功率克尔透镜锁模全固态飞秒激光器。我们设计了双聚焦腔型,将增益介质与克尔介质分开,克服了传统克尔透镜锁模中激光晶体同时作为增益介质和克尔介质的困难,可以实现大功率多模LD泵浦的高功率克尔透镜锁模全固态飞秒激光器。实验中使用最大输出功率为50 W、输出波长为976 nm的多模LD作为泵浦源,2mm厚的石英作为克尔介质,采用6 mm长、掺杂5 at.%Yb3+的Yb:CYA晶体作为增益介质。使用透过率为2.5%的OC,获得了最大平均输出功率1.5 W、脉冲宽度99 fs的锁模激光输出,对应的单脉冲能量和峰值功率分别为30 nJ和267 KW;当OC透过率为5%时,获得了平均输出功率2.5 W、脉冲宽度70 fs的锁模激光输出,对应的单脉冲能量和峰值功率分别为50 nJ和0.62 MW;将OC的透过率增加至15%,获得了最大平均输出功率5.4 W、脉冲宽度79 fs的高功率锁模激光,对应的单脉冲能量和峰值功率分别为108 nJ和1.21 MW。3.在Yb:CYA激光器中使用非线性折射率更小的CaF2作为克尔介质,实现了更短脉冲宽度的高功率克尔透镜锁模运转。当OC透过率为15%时,获得了最大平均输出功率6.2 W,脉冲宽度59 fs的锁模激光输出,对应的单脉冲能量和峰值功率分别为121 nJ和1.85 MW,这是目前从Yb振荡器中直接输出最高的峰值功率。通过进一步优化腔内色散,得到了脉冲宽度短至54 fs,平均输出功率5.4 W的高功率窄脉宽锁模激光输出。
陈浩伟[3]（2008）在《高功率LD侧泵准连续腔内倍频全固体绿光激光器研究》文中研究说明全固体激光具有能量高、寿命长、方向性好、单色性和相干性强等特点,已成为国际激光产业新的开发及应用热点。本论文以“LD侧面泵浦腔内倍频全固态准连续绿光激光器”为研究中心,对激光工作物质内增益分布特性、温度分布特性、热透镜效应、热致双折射效应的原理及特点进行了研究;研究了大功率全固体激光谐振腔的动态特性;对采用内腔倍频方式工作的“LD侧面泵浦双棒串接腔内倍频全固态准连续185W绿光激光器”进行了系统的实验研究,并对其实现产品化进行了理论分析和实验研究。论文工作的主要成果如下:1、回顾了全固态激光器的发展过程,综述了国内外绿光激光器的研究进展。2、为发展大功率全固体绿光激光器,这里回顾了全固体激光器的理论基础。基于速率方程理论,对于侧面泵浦腔内m个横模振荡的稳态方程进行了研究;通过对激光二极管泵浦的全固态主动调Q脉冲激光器速率方程的分析,讨论了影响脉冲激光器输出能量、峰值功率、脉冲宽度及波形的因素。介绍了声光调Q原理及器件的基本结构。利用非线性光学耦合波方程,讨论了非线性晶体受基波辐射极化产生二次谐波以及和频产生的机理。分析了影响激光器倍频效率的主要因素。3、分析了侧面泵浦激光介质中的温度分布,研究了引起热透镜效应的几种因素,给出了大功率泵浦条件下的热透镜焦距随泵浦电流的变化趋势。研究了固体激光棒中的热应力分布,应力双折射的起因及其补偿方案。针对实验目标和实验条件,研究了适于大功率运行的激光谐振腔结构及其稳定性,讨论了双棒串接V型折叠腔的像散及其控制问题。4、从理论上研究了腔内倍频非线性晶体的热效应。利用ABCD传输矩阵,在模式匹配以及像散补偿的原则下,对于折叠腔的动态特性以及像散因素进行了分析。通过优化谐振腔参数,使谐振腔具有热透镜不敏性,有效地控制了折叠腔具有的像散。针对实验目标和实验条件,选用声光调Q开关,采用Ⅱ类临界相位匹配HGTR-KTP腔内倍频,在实验中得到平均功率达96W的脉冲绿光输出,测量了绿光输出的波形及脉冲宽度。5、采用传输矩阵从理论上研究了具有双热透镜的V型固体激光腔。分析了谐振腔在高功率运行时的动态特性,设计了一个能够稳定工作于更宽泵浦电流范围内的谐振腔。实验中采用两个LD侧面泵浦模块、Ⅱ类临界相位匹配HGTR—KTP晶体腔内倍频、双声光调Q技术,在两个半导体模块泵浦电流均为21.6A时,获得了185.21W准连续绿光激光输出,2小时内输出不稳定度小于2.55%。对所开发的大功率绿激光的进行了实际应用研究,通过单光纤耦合输出技术,采用高损伤阈值单芯光纤激光耦合输出模块,引导光纤输出绿光激光平均功率高于120W,对动物组织进行了试验,为在相关领域中开发医用激光技术打下了基础。
周俊萍[4]（2008）在《基于光纤耦合的激光自混合干涉效应》文中研究指明激光自混合干涉同时也被称为激光反馈效应或注入调制效应,是指激光器输出的光被外部物体反射或散射后,其中一部分光又反馈回激光器的谐振腔内,反馈光携带了外部物体的信息,与激光腔内的光相混合后,调制激光器的输出功率以及输出频率。由于输出的光信号与传统的双光束干涉有着相似之处,所以被称之为激光自混合干涉效应。传统的激光器自混合干涉系统光源多采用激光二极管、垂直表面发射激光器、Nd:YAG激光器、CO2激光等做传感光源,这些激光器均为法布里-珀罗腔（F-P）结构。迄今为止,对于在光纤网络中广泛使用的分布反馈（DFB）激光器及光纤激光器的自混合效应的研究,国内外还几乎是空白。本文致力于光纤耦合的自混合干涉效应研究,为实现基于光反馈的激光有源传感网络技术提供理论基础和实验技术。本文首先运用耦合波方程对DFB激光器的自混合干涉理论进行了推导,得到在有外光反馈的条件下,λ/4相移折射率耦合型DFB激光器、增益耦合型DFB激光器以及分布Bragg反射镜激光器的自混合干涉振荡频率及增益变化的相关表达式。从模拟仿真中可以得到,其自混合干涉信号均类似于F-P激光器的自混合干涉信号,即当外部反馈较小的时候,自混合干涉信号为一类正弦波,当外部反馈较大时,自混合干涉信号为一类锯齿波,信号一个条纹的改变对应目标耙半个波长的位移,并得到实验验证。结合光纤传输特性,对DFB激光器的多重外腔反馈以及光纤传输的影响进行了分析,并进行了长距离测反射率的定性实验观测。另外,分别对线形腔掺铒光纤激光器以及环形腔掺铒光纤激光器的光反馈进行了分析,并分别提出了腔内以及腔外两种基于光反馈的模型。根据光纤激光器的超越方程推导得出分别在激光器腔内光反馈和腔外光反馈的条件下系统输出变化,在数值模拟中将两者进行了比较。实验观测对两种模型进行了信号比较,同时改变实验条件,对不同参数的影响进行了讨论。
刘蓉[5]（2007）在《LD泵浦Nd：GdVO4全固态蓝绿激光器的研究》文中进行了进一步梳理本文依据激光速率方程以及激光器件热效应的分析，对于激光二极管（LD）泵浦的全固态蓝绿激光器做了比较全面系统的研究，主要内容如下：1、通过对于掺Nd3+离子激光晶体能级结构的分析，得出了四能级激光速率方程，以及激光二极管端面泵浦全固态激光器的阈值泵浦功率和斜率效率的表达式，并讨论了影响四能级激光器阈值泵浦功率和斜率效率的各种因素。2、通过对于非线性光学耦合波方程的讨论，研究了二次谐波的产生机理和倍频转换效率。同时，从光量子角度出发，研究了非线性光学中的相位匹配条件。3、通过对全固态激光器件工作特性的分析，建立了符合实际特点的单端泵浦方形激光晶体热模型，并得到激光器件温度场及其热形变场的数值计算通解表达式。结合Nd∶GdVO4晶体的特性，分析了影响Nd∶GdVO4晶体温度场分布的各种因素，并通过实验更直观地分析了激光晶体的热透镜效应，为有效解决全同态Nd∶GdVO4激光器中的热问题提供了理论依据。4、研制出LD单端泵浦Nd∶GdVO4／KTP连续绿光激光器，在19.7W的注入功率下获得了3.68W的连续绿光激光输出，考虑到准直聚焦筒10％的耦合损耗，实现光-光转换率21％。其输出功率和热稳定性方面在国内LD泵浦全固态连续绿光激光器研究领域中处于领先水平。5、根据光腔衰荡光谱技术，建立了全固态蓝光激光器腔镜高反射率的精密测量系统。采用直型和折叠型衰荡光腔，检测了固体激光器高反腔镜在946nm的反射率。实验测得平凹镜的反射率为99.7943％，相对误差精确到10-5；平面反射镜的反射率为99.7997％，相对误差精确到10-4。将检测过的高反镜用作LD泵浦Nd∶YAG／BIBO蓝光激光器实验的腔镜，在3W泵浦功率下得到220mW的473nm蓝光输出，转换效率达到7.3％，为实现小型激光器产业化打下基础。6、对LD泵浦Nd∶GdVO4准三能级激光器进行研究，得到准三能级912nm红外激光，为进一步研制LD泵浦Nd∶GdVO4蓝光激光器提供理论和实验依据。
张勇[6]（2003）在《LD泵浦的多模固体激光器自混合干涉效应的理论与应用研究》文中研究说明激光自混合干涉是指激光器输出光被外部物体反射或散射后,其中一部分光又反馈回激光器谐振腔，反馈光携载外部物体信息，与腔内光相混合后，调制激光器的输出功率。因输出信号特点与传统的双光束干涉信号有相似之处，故被称为自混合干涉（self-mixing interference）。以前人们总是设法消除光反馈的影响，逐渐地由消除光反馈的不利影响到主动利用光反馈效应检测物理量，从而形成激光自混合干涉技术。近年来，这种技术越来越引起人们的关注，主要是由于系统固有的简单性、紧凑性和易于准直的特性，解决了传统光干涉系统结构复杂、尺寸大且敏感于准直等问题。尽管自混合干涉现象于20世纪60年代就已被发现，但我国对该领域的研究还只是刚刚起步。本文首先系统回顾了自混合干涉现象的发现、发展到走向应用的各个方面，并将国际上比较有代表性的研究小组及其研究方向作了简要介绍，分析了激光自混合干涉技术的研究意义和应用前景。 其次，本文建立了基于LD 泵浦Nd：YVO4的KTP内腔倍频绿光激光器的自混合干涉实验系统。以往对激光自混合干涉现象的研究，从最初使用气体激光器（CO2，He-Ne）到后来国际上普遍采用半导体激光器（LD）。本实验采用了目前激光器中的研究热点：LD泵浦的固体激光器（DPL）作为光源。经实验验证，取得了令人满意的结果，成功的重现了以前所报道的各种自混合干涉现象。因此，本文分析并阐述了半导体激光器与激光二极管泵浦固体激光器的区别及DPL的优势所在。然后，本文基于复合腔激光器振荡条件和多模竞争理论，建立了系统的一般模型并进行了多种自混合干涉信号的数值仿真分析，仿真结果与实验结果很好吻合。首次将量子力学的微扰论引入自混合干涉效应，首次提出用LED作为自混合干涉测量光源的设想。对部分实验结果进行了FFT（快速傅立叶变换）分析，进一步大大提高了测量精度。最后介绍了该领域国际上最新研究成果，提出了该领域研究所存在的问题及未来的发展趋势。综上，本文可以看作是对激光自混合干涉技术一次系统全面的介绍。可以预测，随着研究的深入，该效应还可应用于光传感，光存贮系统，混沌通信等多个领域，将成为一个重要的研究课题。
陈进[7]（2003）在《高功率LD泵浦的内腔倍频Nd:YAG激光器研究》文中研究指明激光二极管泵浦的固体激光器（DPSSL，DPL）具有高效率、结构紧凑、工作稳定、寿命长和全固化等优点，在材料加工、军事、医疗、科研等领域已得到广泛应用，已经成为国际上新型固体激光器的发展热点，高功率全固态DPL正在成为主流激光器，高功率LD泵浦绿光激光器因其在材料加工、同位素分离等领域的潜在应用更是各发达国家致力研究的重点。本文围绕高功率、高重复频率全固态内腔倍频Nd:YAG激光器进行了系统的理论和实验研究，在泵浦电流为17.3A时，获得了重复频率为20.4kHz、脉宽为230ns、输出功率为82W的绿光，考虑功率计的修正系数1.04，实际获得了超过85W的532nm绿光输出，功率不稳定性小于(1.03%，光──光转换效率为9.7%。主要创新点可以概括如下1、采用高功率双声光Q开关腔内同步调制技术，结合调整Q开关的偏转角度，有效地抑制了高泵浦功率下的腔内基波激光振荡，提高了腔内基波的峰值功率密度，为实现高的倍频转换效率奠定了基础。已经获得了功率85W的绿光稳定输出，国内领先，国际先进，输出模式为近高斯分布，质量很好。2、计算了KTP温度升高对倍频转换效率的影响以及温度升高时最佳相位匹配角的偏离。实验上采用旋转晶体、加强致冷、控制晶体内部光斑大小三种方法相结合，有效地控制了KTP晶体热效应的影响，增大了倍频效率，实现了大尺寸KTP倍频晶体在高功率条件下的稳定正常工作。3、采用传统平凹腔，分析了高泵浦功率下Nd:YAG棒热透镜效应和热致双折射效应的影响，得到了高功率激光器运行在第II稳区并且基模体积受到限制的结论。根据计算和实验，选择合适的腔参数，在保证谐振腔稳定的前提下，增大了模体积，同时保证KTP上的基波光斑在一定泵浦功率变化范围内保持相对稳定，在单Nd:YAG棒的情况下获得了单端稳定输出85W的绿光功率，不稳定度为(1.03%。 截止到目前，已经获得了超过90W的绿光输出，通过设计合适的谐振腔、采用优良的倍频晶体以及采取更有效的热效应控制措施，不久的将来一定可以实现百瓦级的绿光输出。
汪会波[8]（2020）在《掺镱光纤光学频率梳及其关键技术研究》文中进行了进一步梳理光学频率梳是超快激光与精密光谱学交叉的重要突破,它的出现将微波频率与光学频率紧密连接起来,为精密频率测量提供了一个有力的工具,在光学原子钟、频率标准传递、绝对距离测量、精密光谱学等领域发挥着重要的作用。本论文主要围绕飞秒掺镱光纤光学频率梳的产生及其中的关键技术展开了一系列研究工作。本论文主要研究内容和创新性研究成果如下:1.基于非线性偏振旋转锁模和SESAM锁模原理,开展了1 μm超快锁模光纤激光器的研究工作。首先针对光学频率梳和光纤放大器两种应用需求搭建了两套参数不同的基于非线性偏振旋转锁模的光纤激光器。分别为运行在近零色散区域的展宽脉冲锁模激光纤激光器,锁模重复频率为250MHz,平均输出功率为120 mW,光谱宽度为45 nm,以及运行在微正色散区域的自相似锁模光纤激光器,锁模重复频率为50MHz,平均输出功率为39mW,光谱宽度为20 nm。其次进行了全保偏SESAM锁模光纤激光器的实验研究,锁模重复频率为69 MHz,平均输出功率为37mW,最大输出光谱宽度为34nm,输出脉冲经腔外光栅可压缩至64 fs。此外,通过将SESAM粘贴在光纤跳线表面的方式,实现了全光纤结构的SESAM锁模光纤激光器,为1μm光纤激光器系统的集成化和小型化提供了理想的种子源。2.基于多种高非线性光纤,开展了光纤中倍频程超连续光谱产生的实验研究。首先使用自制的拉锥单模光纤,在输出参数为250MHz,74 fs,460mW的光纤放大器系统中获得了倍频程超连续光谱的输出,输出光谱覆盖550nm到1350 nm。其次,探究了低能量注入下光子晶体光纤中的超连续光谱产生效果,并搭建了高功率光纤放大器进一步拓展输出光谱宽度,最终获得了覆盖650 nm到1600nm的超连续光谱输出。进一步的,为了降低超连续光谱产生过程中所需的入射脉冲能量和高非线性光纤长度,进行了光子晶体光纤的拉锥实验,并利用自制的拉锥光子晶体光纤在在400 pJ的低能量注入下获得了倍频程超连续光谱输出,输出光谱覆盖520 nm到1150 nm,输出光谱能量较为集中。最后为了提升超连续光谱产生的效率,进行了光子晶体光纤的端面处理和低损耗熔接的实验研究。3.利用拉锥光子晶体光纤产生的倍频程超连续光谱,开展了掺镱光纤光学频率梳的研究工作。首先进行了光纤光学频率梳锁定至射频参考源的实验研究。在超连续光谱产生装置后,搭建f-2f光路探测到了 40dB的自由运转的载波包络相移频率信号,并利用锁相环电路实现了载波包络相移频率信号和重复频率信号的同时锁定,锁定时长均超过29个小时。为了提升光纤光学频率梳的锁定精度,将光学频率梳锁定到972 nm超稳连续激光器上,实现了连续激光的稳定性和窄线宽特性到光学频率梳的传递。锁定后的拍频信号线宽被压窄至1.24 mHz,计算频率不确定度为1.77×10-18/s和4.4×10-20/1000s。其次为了提升掺镱光纤光学频率梳系统的稳定性和实用性,开展了 1 μm全光纤结构超连续光谱产生装置的实验研究。通过选择特定的光子晶体光纤进行色散补偿,并使用拉锥光子晶体光纤进行光谱拓展,实现了1 μm全光纤结构的脉冲压缩和超连续光谱输出,输出光谱覆盖520nm到1250nm,输出光谱功率稳定性为0.08%。此外,在此光谱基础上搭建了 f-2f光路,探测到了 37dB的自由运转的载波包络相移频率信号,验证了全光纤结构超连续光谱产生装置具有良好的性能。4.基于百公里高精度时频传递的应用,开展了工程化掺镱光纤光学频率梳的实验研究。为了应对外场实验中复杂的环境条件,对掺镱光纤光学频率梳的结构和器件进行了工程化设计,并采用外部电路控制的方式实现对光学频率梳系统的调节。在此基础上搭建了用于实验室验证的低功率掺镱光纤光学频率梳装置,并设计了用于外场实验的基于线性啁啾脉冲放大的高功率掺镱光纤光学频率梳装置,最大输出功率20 W以上,频率稳定度为5.46× 10-20/1000s。
徐众[9]（2020）在《基于激光移频回馈干涉的远距离振动测量方法及应用研究》文中研究表明远距离振动信号探测在机械制造、国防军事等领域具有重要意义。目前传统的振动测量方法与技术无法对非配合物体振动测量,需要在物体上安装靶镜或反射膜,对系统实际应用有一定限制。激光移频回馈技术具有高灵敏、自准直等优点,在非配合物体振动探测上具有突出优势,但仍然存在工作距离近、入射角度小、回馈光强度弱等问题。本文基于激光移频回馈干涉技术,利用固体微片激光器对回馈光信号的增益,开展远距离振动测量方法及其在远程声音重构上的应用研究。主要研究工作及成果如下:固体微片激光器及其出光特性与移频回馈特性研究:微片激光器是振动测量系统核心器件,本文从泵浦源、增益介质、谐振腔长以及稳频等方面展开激光器设计,实现了激光稳态输出;对激光器的横模模式、纵模模式、功率稳定性以及弛豫振荡特性等出光特性系统分析,激光器工作在单纵模状态下,长期（4h）功率波动为0.49%,频率稳定度达到10-7;根据速率方程对移频回馈特性仿真,并通过实验研究了不同回馈水平下回馈信号强度与功率谱特性,分析得到当移频频率接近弛豫振荡频率时,固体微片激光器的增益系数可达106,说明激光移频回馈具有高灵敏特性,也为后续回馈实验系统的搭建提供了理论指导。远距离振动测量方法及系统搭建:针对远距离非配合物体振动信号探测问题,本文基于激光移频回馈干涉技术,开展远距离振动测量研究,从光学系统、信号解调、数据采集等方面设计搭建测量系统;对振动系统测量不确定度进行理论分析,分别研究了空气折射率、激光器频率稳定度、系统非线性误差和平均相位误差等引入的不确定度,分析得到系统整体不确定度在nm量级。远距离振动测量系统性能测试分析:基于构建的测量系统,开展远距离非配合物体振动测量试验,分析结果得到:在实验室环境下,系统准确重构出100 m外硬纸盒的振动波形,频率测量误差在0.1%内,并且可支持高达±60°入射角度;对奶粉袋、泡沫等多个非配合物体振动测量,均可清晰获取振动信号,提高了系统实际应用能力,能够很好地运用于远程振动信号探测中。远距离振动测量系统应用试验:通过对硬纸盒等非配合物体远距离声音信号重构应用试验,结果分析表明:系统能够对100 m外单音节与复杂语音信号清晰获取,并且入射角范围达±60°,灵活度高,实现了基于激光移频回馈的远距离声音重构;使用改进谱减法可以有效滤除重构音频中噪声,提高了重建音频质量。研究结果为系统进一步推向实际应用奠定了基础。
赵翔[10]（2020）在《全保偏掺镱被动锁模光纤激光器研究》文中指出锁模激光器是激光领域的一个重要的研究方向,尤其是全保偏被动锁模掺镱光纤激光器,具有方便集成、体积小、稳定性好的有点,成为超快激光领域的研究热点。掺镱光纤激光器和放大器,具有广泛的科学价值和工业应用价值,由于掺镱光纤光-光转换效率高,热光特性好,能够提供高能量和高峰值功率的超短脉冲,成为微纳加工、生物成像、大型激光装置的理想光源。本论文的主要研究成果如下:1.基于非线性放大环形镜（NALM）原理,介绍了一种全正色散掺镱光纤锁模激光器。振荡器采用“9”字型全保偏光纤结构,同时腔内插入透射式法拉第相位延迟器,完成相移的累积与匹配,降低了锁模阈值,实现锁模激光器的自启动功能。在泵浦功率80mW的情况下,该掺镱光纤锁模激光器可以实现平均功率7.8mW的稳定输出,输出激光脉冲的重复频率（fr）为9.9MHz,中心波长为1064nm。通过时频域仪器测量,其输出脉冲的脉冲宽度约为18ps,相应的光谱宽度为0.18nm。2.基于主振荡功率放大器（MOPA）和通过电路驱动电光器件实现降低光脉冲的fr,以及通过利用周期极化铌酸锂晶体（PPLN）实现倍频,实现了由fr为10MHz,中心波长为1064nm,平均功率为7.8mW的种子光,到fr为10kHz,中心波长为1064nm、532nm双波长脉冲激光输出,532nm单脉冲能量为0.82nJ。3.基于半导体可饱和吸收镜（SESAM）锁模技术,结合啁啾光纤布拉格光栅（CFBG）,采用掺镱光纤作为增益光纤,研制了线性腔全保偏光纤结构的掺镱光纤激光器,实现了fr为20.23MHz,平均功率为14.7mW,中心波长为1064nm,光谱宽度为1.65nm的皮秒脉冲激光输出。
二、Self-Mixing Interference Effects in LD Pumped Multi-Mode Solid-State Laser（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、Self-Mixing Interference Effects in LD Pumped Multi-Mode Solid-State Laser（论文提纲范文）
（1）掺镱光纤激光放大器及波长扩展技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超短脉冲掺镱光纤振荡器的研究进展 |
| 1.2 超短脉冲掺镱光纤激光放大器的发展及现状 |
| 1.3 基于掺镱光纤激光器的多波长超短脉冲激光研究进展 |
| 1.4 本论文的研究内容与意义 |
| 第二章 飞秒掺镱光纤振荡器的实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超短脉冲在光纤中传输的基本理论 |
| 2.2.1 传输光的介质—光纤 |
| 2.2.2 光纤中的非线性效应 |
| 2.2.3 超短脉冲在光纤中传输的基本理论 |
| 2.3 锁模光纤激光器的基本原理 |
| 2.3.1 可饱和吸收体锁模技术 |
| 2.3.2 非线性偏振旋转锁模技术 |
| 2.3.3 非线性环形镜锁模技术 |
| 2.4 基于非线性偏振旋转锁模的掺镱光纤振荡器的实验研究 |
| 2.5 基于非线性光学环形镜锁模的掺镱光纤振荡器的实验研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 掺镱飞秒全光纤放大及非线性频率转换的实验研究 |
| 3.1 高重复频率掺镱光纤振荡器的实验研究 |
| 3.2 高重复频率掺镱光纤飞秒放大器的实验研究 |
| 3.3 基于掺镱飞秒全光纤激光器的非线性频率转换的实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于抛物线型脉冲非线性放大掺镱光纤激光器的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光纤放大中抛物线形脉冲的理论基础 |
| 4.3 正色散光纤系统中Cubicon非线性放大的理论基础 |
| 4.4 基于抛物线型脉冲的Cubicon非线性放大掺镱光纤激光器的实验研究 |
| 4.4.1 基于SESAM锁模的光纤振荡器 |
| 4.4.2 飞秒SESAM锁模种子源脉冲的整形与展宽 |
| 4.4.3 基于抛物线型脉冲的非线性放大掺镱光纤激光器放大实验研究 |
| 4.5 工程化的抛物线型脉冲非线性放大掺镱光纤激光器实验研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于掺镱光纤激光器的波长扩展的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光纤中的自相位调制效应的理论与模拟 |
| 5.2.1 光纤中的自相位调制效应 |
| 5.2.2 自陡峭效应与受激拉曼散射对光谱展宽的影响 |
| 5.2.3 光纤中色散对光谱展宽的影响 |
| 5.3 基于自相位调制的非线性频率转换的实验研究 |
| 5.3.1 使用模场面积更大的光纤增加脉冲能量 |
| 5.3.2 缩短光纤的长度增加脉冲能量 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本论文的主要内容与讨论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）LD泵浦高功率克尔透镜锁模全固态飞秒激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超快激光器发展概述 |
| 1.2 全固态超快激光器的增益介质介绍 |
| 1.2.1 Nd~(3+)掺杂的激光增益介质概述 |
| 1.2.2 Yb~(3+)掺杂的激光增益介质概述 |
| 1.3 本论文的主要研究内容及研究意义 |
| 第二章 超短脉冲激光产生技术 |
| 2.1 锁模的基本原理 |
| 2.2 主动锁模 |
| 2.3 被动锁模 |
| 2.3.1 被动锁模原理 |
| 2.3.2 半导体可饱和吸收镜 |
| 2.3.3 克尔透镜锁模原理 |
| 2.4 谐振腔色散补偿 |
| 2.4.1 棱镜对 |
| 2.4.2 GTI镜 |
| 2.4.3 啁啾镜 |
| 2.4.4 光栅对 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 激光二极管泵浦SESAM被动锁模Nd,Y:CaF_2激光器 |
| 3.1 Nd,Y:CaF_2 激光器的研究进展 |
| 3.2 Nd,Y:CaF_2 激光器连续光实验研究 |
| 3.3 Nd,Y:CaF_2 激光器被动锁模实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 激光二极管泵浦的高功率克尔透镜锁模Yb:CYA激光器 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 Yb:CYA晶体特性及研究进展 |
| 4.3 热透镜效应 |
| 4.4 高功率克尔透镜锁模的Yb:CYA激光器实验研究 |
| 4.4.1 腔型的设计 |
| 4.4.2 高功率克尔透镜锁模Yb:CYA激光器 |
| 4.4.3 高功率克尔透镜锁模Yb:CYA激光器的改进 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本论文的主要内容 |
| 5.2 对未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）高功率LD侧泵准连续腔内倍频全固体绿光激光器研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 LD泵浦全固态激光器研究进展 |
| 1.2 LD泵浦全固态准连续绿光激光器研究进展 |
| 第二章 LD侧面泵浦全固态绿光激光器理论基础 |
| 2.1 固体激光器理论 |
| 2.1.1 掺Nd~(3+)激光晶体的能级结构及参数 |
| 2.1.2 四能级激光系统速率方程理论 |
| 2.2 调Q原理与技术 |
| 2.2.1 激光器的调Q速率方程 |
| 2.2.2 声光调制原理及器件 |
| 2.2.3 声光调Q动态特性与激光器各参量的关系 |
| 2.3 二次谐波理论及技术 |
| 2.3.1 非线性光学效应及非线性光学耦合波方程 |
| 2.3.2 二次谐波的产生以及倍频效率与相位匹配的关系 |
| 2.4 本章小节 |
| 第三章 LD泵浦全固态激光器谐振腔设计 |
| 3.1 LD泵浦激光晶体热透镜效应研究 |
| 3.1.1 泵浦能量及热源分布 |
| 3.1.2 热模型泊松方程及边界条件 |
| 3.1.3 温度分布 |
| 3.1.4 温度梯度引起的折射率的变化 |
| 3.1.5 热应力引起的折射率的变化 |
| 3.1.6 热透镜系数 |
| 3.1.7 端面效应对热焦距的影响 |
| 3.1.8 总的热透镜焦距 |
| 3.2 LD泵浦激光晶体热致双折射效应的研究 |
| 3.2.1 热致双折射的形成机制 |
| 3.2.2 热致双折射的补偿方法 |
| 3.3 激光谐振腔特性 |
| 3.3.1 光学谐振腔的模参数 |
| 3.3.2 折叠腔的光束传输特性及稳定性条件分析 |
| 3.3.3 折叠腔像散分析 |
| 3.3.4 双棒串接折叠腔稳定性分析与像散控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 LD侧面泵浦腔内倍频全固态准连续绿光激光器研究 |
| 4.1 非线性晶体的物理以及光学特性 |
| 4.1.1 非线性晶体KTP的物理以及光学特性 |
| 4.1.2 非线性晶体LBO的物理以及光学特性 |
| 4.2 腔内倍频非线性晶体热效应的研究 |
| 4.2.1 圆柱形非线性晶体温度场分析 |
| 4.2.2 圆形LBO倍频晶体内的温度分布 |
| 4.2.3 腔内倍频方形晶体热效应的研究 |
| 4.2.4 腔内倍频HIGH—KTP晶体温度场分析 |
| 4.2.5 偏心辐射方形非线性晶体温度场 |
| 4.3 单模块LD侧面泵浦全固态大功率Nd:YAG/KTP准连续绿光激光器研究 |
| 4.3.1 高功率准连续绿光激光器的泵浦方式和调Q方式 |
| 4.3.2 谐振腔设计及分析 |
| 4.3.3 实验装置 |
| 4.3.4 实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 LD侧泵双棒串接腔内倍频全固态准连续185W绿光激光器研制 |
| 5.1 双棒串接V型固体激光腔的动态特性研究 |
| 5.1.1 双棒串接腔的稳定性分析 |
| 5.1.2 不同腔参数的比较 |
| 5.2 全固态准连续185W绿光激光器实验研究 |
| 5.2.1 实验装置 |
| 5.2.2 实验结果 |
| 5.2.3 结论 |
| 5.3 医用光纤耦合高功率绿光激光器对动物组织的实验研究 |
| 5.3.1 绿光激光器医疗概述 |
| 5.3.2 医用光纤耦合高功率激光器的研究意义 |
| 5.3.3 绿光医疗原理及动物组织实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间发表论文、专利及获奖情况 |
| 致谢 |
（4）基于光纤耦合的激光自混合干涉效应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 激光自混合干涉的概念及特点 |
| 1.2 激光自混合干涉的兴起 |
| 1.3 激光自混合干涉的研究现状 |
| 1.4 激光自混合干涉的应用研究进展 |
| 1.5 课题来源及本文研究内容、意义 |
| 第二章 激光自混合干涉的基本理论 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 F-P腔激光器自混合干涉模型 |
| 2.3 自混合干涉的数值模拟 |
| 2.4 实验观测 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 分布反馈半导体激光器自混合干涉理论和实验 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 DFB激光器的自混合干涉理论模型 |
| 3.2.1 无外光反馈时DFB半导体激光器的特征方程 |
| 3.2.2 有外光反馈时DFB半导体激光器的输出变化 |
| 3.3 光反馈水平参数对自混合干涉的影响 |
| 3.3.1 复反馈灵敏度系数的分析 |
| 3.3.2 光反馈因子取值范围对自混合干涉信号的影响 |
| 3.4 DFB激光器自混合干涉的数值分析 |
| 3.4.1 耦合长度对自混合干涉信号的影响 |
| 3.4.2 线宽展宽因子对自混合干涉信号的影响 |
| 3.4.3 外部物体反射率对自混合干涉信号的影响 |
| 3.5 DFB自混合干涉的实验观测 |
| 3.5.1 实验装置 |
| 3.5.2 实验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 DFB激光器多重外腔反馈的理论模型及测反射率应用 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 分布反馈半导体激光器多重外腔反馈 |
| 4.2.1 理论模型 |
| 4.2.2 数值分析 |
| 4.3 长光纤传输对自混合信号的影响 |
| 4.3.1 理论模型 |
| 4.3.2 数值分析 |
| 4.3.3 实验观测 |
| 4.4 远距离测反射率应用 |
| 4.4.1 待测反射率与信号的分析 |
| 4.4.2 数值分析 |
| 4.4.3 实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 分布布拉格反射镜半导体激光器的自混合干涉效应 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 分布布拉格反射镜激光器的自混合干涉理论模型 |
| 5.2.1 单端DBR激光器的自混合干涉 |
| 5.2.2 双端DBR激光器的自混合干涉 |
| 5.2.3 可调谐DBR激光器的自混合干干涉 |
| 5.3 数值模拟 |
| 5.3.1 DBR激光器腔内参数对自混合干涉输出信号的影响 |
| 5.3.2 DBR激光器腔外参数对自混合干涉输出信号的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 光纤激光器的反馈干涉效应 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 线形腔光纤激光器的反馈干涉效应 |
| 6.2.1 线形腔光纤激光器基本原理 |
| 6.2.2 光反馈效应理论分析 |
| 6.2.3 数值模拟 |
| 6.2.4 实验观测 |
| 6.3 光纤环形激光器反馈干涉效应 |
| 6.3.1 环形腔光纤激光器基本原理 |
| 6.3.2 光反馈效应理论分析 |
| 6.3.3 数值分析 |
| 6.3.4 实验观测 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结束语 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文和参加的工作 |
| 致谢 |
（5）LD泵浦Nd：GdVO4全固态蓝绿激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 固体激光器及DPSSL的特点 |
| 1.2 LD泵浦全固态蓝绿光激光器研究进展 |
| 1.2.1 LD泵浦全固态绿光激光器研究及发展现状 |
| 1.2.2 LD泵浦Nd∶GdVO_4全固态绿光激光器研究及发展现状 |
| 1.2.3 LD泵浦全固态蓝光激光器研究及发展现状 |
| 1.3 本课题的主要工作 |
| 第二章 激光速率方程 |
| 2.1 四能级速率方程理论 |
| 2.2 阈值泵浦功率 |
| 2.3 输出功率及斜率效率 |
| 第三章 LD泵浦固体激光器非线性光学效应 |
| 3.1 非线性光学效应 |
| 3.2 三波相互作用的耦合波方程组 |
| 3.3 倍频转换效率 |
| 3.4 相位匹配原理 |
| 第四章 LD泵浦全固态激光器热效应的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光晶体的特性与选择 |
| 4.2.1 Nd∶GdVO_4晶体的物理及光学特性 |
| 4.2.2 Nd∶GdVO_4晶体与几种掺Nd~(3+)激光晶体特性的比较 |
| 4.3 激光二极管端面泵浦激光晶体热效应的研究 |
| 4.3.1 引言 |
| 4.3.2 单端泵浦方形激光晶体热效应研究 |
| 4.3.3 方形Nd∶GdVO_4晶体的温度场与泵浦端面热形变分析 |
| 4.3.4.几种常用激光晶体热效应对比分析 |
| 4.3.5 激光晶体热效应实验分析 |
| 4.3.6 小结 |
| 第五章 LD泵浦Nd∶GdVO_4全固态蓝绿激光器的研究 |
| 5.1 LD泵浦Nd∶GdVO_4/KTP全固态绿光激光器 |
| 5.1.1 谐振腔设计 |
| 5.1.2 倍频晶体的选取 |
| 5.1.3 LD泵浦Nd∶GdVO_4/KTP绿光激光器实验 |
| 5.1.4 腔外四倍频实验 |
| 5.2 用光腔衰荡法测量腔镜高反射率及其应用 |
| 5.2.1 光腔衰荡实验测量946nm高反镜的反射率 |
| 5.2.2 实验验证高反射率腔镜对蓝光实验的重要作用 |
| 5.3 LD端面泵浦Nd∶GdVO_4准三能级激光谱线实验 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表文章及获奖情况 |
| 致谢 |
（6）LD泵浦的多模固体激光器自混合干涉效应的理论与应用研究（论文提纲范文）
| 摘 要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪 论 |
| 1.1 激光自混合干涉的定义及历史背景 |
| 1.2 激光自混合干涉的理论及应用研究进展 |
| 1.2.1 理论研究情况 |
| 1.2.2 应用研究情况 |
| 1.2.2.1 速度测量 |
| 1.2.2.2 集成微光学动力系统 |
| 1.2.2.3 基于注入电流调制的绝对距离/位移测量 |
| 1.2.2.4 基于光强调制的连续位移测量和振动测量 |
| 1.2.3 国际上几个具有代表性的研究小组介绍 |
| 1.3 本文的主要研究内容、意义和创新之处 |
| 第二章 预备知识 |
| 2.1 光的干涉 |
| 2.2 LD泵浦的固体激光器 |
| 2.2.1 LD泵浦源的基本结构 |
| 2.2.2 LD泵浦源的基本特性 |
| 2.2.3 LD泵浦固体激光器的泵浦方式 |
| 2.2.3.1 纵向(端面)泵浦 |
| 2.2.3.2 横向(侧向)泵浦 |
| 2.2.3.3 泵浦用半导体激光器及其阵列 |
| 2.3 二极管泵浦的固体激光器与二极管激光器的比较 |
| 2.4 激光器模式理论 |
| 2.4.1 激光器的振荡模式 |
| 2.4.2 激光器实现单模运转 |
| 2.4.3 激光器模式测量 |
| 第三章 自混合干涉效应的实验观察 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验的总体设计 |
| 3.2.1 实验所用激光器(LDPSSL)的结构 |
| 3.2.2 激光二极管泵浦源 |
| 3.2.3 光学耦合系统 |
| 3.2.4 掺钕钒酸钇晶体(Nd:YVO4) |
| 3.2.5 温度的控制 |
| 3.2.6 谐振腔的调整 |
| 3.3 各种情况下干涉信号的观察 |
| 3.3.1 正弦干涉信号的观察 |
| 3.3.2 锯齿波干涉信号的观察 |
| 3.3.3 距离、位移测量 |
| 3.3.3.1 强反馈 |
| 3.3.3.2 弱反馈 |
| 3.3.4 运动速度的测量 |
| 3.3.4.1 强反馈 |
| 3.3.4.1.1 目标镜靠近 |
| 3.3.4.1.2 目标镜远离 |
| 3.3.4.2 弱反馈 |
| 3.3.4.2.1 目标镜靠近 |
| 3.3.4.2.2 目标镜远离 |
| 3.3.5 振动测量 |
| 3.3.5.1 强反馈 |
| 3.3.5.2 弱反馈 |
| 3.3.6 低于阈值电流时的反馈 |
| 3.3.6.1 强反馈 |
| 3.3.6.2 弱反馈 |
| 3.3.7 干涉信号的快速傅立叶变换(FFT)处理 |
| 3.3.7.1 距离、位移信号的FFT处理 |
| 3.3.7.1.1 强反馈 |
| 3.3.7.1.2 弱反馈 |
| 3.3.7.2 速度信号的FFT处理 |
| 3.3.7.2.1 强反馈 |
| 3.3.7.2.2 弱反馈 |
| 3.3.8 多重光反馈的自混合干涉效应 |
| 第四章 自混合干涉效应的基本理论及相关模型的建立 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 位移模型的建立 |
| 4.2.1 一般单模模型的建立 |
| 4.2.1.1 准直外腔情况 |
| 4.2.1.2 非准直外腔情况 |
| 4.2.1.3 向弱反馈模型的转化 |
| 4.2.2 多模模型的建立 |
| 4.3 快速傅立叶变换技术 |
| 4.3.1 弱反馈模型 |
| 4.3.2 强反馈模型 |
| 4.4 电流低于阈值时的反馈理论 |
| 4.4.1 含时微扰理论 |
| 4.4.2 激光器阈值理论 |
| 4.5 振动(速度)理论 |
| 4.5.1 速率方程模型 |
| 4.5.2 一般速度模型 |
| 第五章 干涉效应的仿真与信号处理 |
| 5.1 位移信号的仿真 |
| 5.1.1 单模模型的仿真 |
| 5.1.1.1 准直外腔情况 |
| 5.1.1.2 非准直外腔(多重反馈)情况 |
| 5.1.1.3 弱反馈情况 |
| 5.1.2 多模模型的仿真 |
| 5.1.2.1 双模效应的仿真 |
| 5.1.2.2 多模效应的仿真 |
| 5.2 干涉信号的FFT处理 |
| 5.2.1 振动信号的模拟 |
| 5.2.2 速度信号的模拟 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 该领域存在的问题与研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的学术论文及参加的科研项目 |
| 致谢 |
（7）高功率LD泵浦的内腔倍频Nd:YAG激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 激光二极管泵浦的固体激光器综述 |
| 1.1 激光二极管泵浦固体激光器的发展综述 |
| 1.2 激光二极管泵浦的固体激光器的主要特性 |
| 1.3 激光二极管的泵浦耦合方式概述 |
| 1.4 适合DPL的激光晶体及激光二极管 |
| 1.5 LD泵浦固体激光器的应用 |
| 1.6 结论 |
| 第二章 高功率全固态激光器激光晶体中的热效应研究 |
| 2.1 大功率激光二极管泵浦组件的结构 |
| 2.2 Nd:YAG晶体的特性 |
| 2.3 激光晶体中的温度分布及热效应 |
| 2.4 热效应的消除及补偿 |
| 2.5 Nd:YAG热效应的测量及结果 |
| 2.6 结论 |
| 第三章 高功率全固态激光器的工作特性研究 |
| 3.1 四能级系统的速率方程 |
| 3.2 固体激光器连续工作特性 |
| 3.3 固体激光器调Q运转特性 |
| 3.4 LD泵浦的固体激光器的实验研究 |
| 3.5 结论 |
| 第四章 高功率全固态激光器的谐振腔研究 |
| 4.1 高功率激光谐振腔研究的新进展 |
| 4.2 高功率谐振腔的分析计算 |
| 4.3 实验结果和分析 |
| 4.4 结论 |
| 第五章 高功率全固态激光器中KTP倍频及其热效应研究 |
| 5.1 三波互作用耦合波方程及解 |
| 5.2 倍频过程的理论分析 |
| 5.3 双轴晶体KTP的主要性能与相位匹配的理论分析 |
| 5.4 KTP晶体中的热效应分析 |
| 5.5 实验结果及分析 |
| 5.6 结论 |
| 第六章 高功率全固态激光器水冷系统研制 |
| 6.1 激光器冷却技术的现状 |
| 6.2 水冷系统装置 |
| 6.3 水冷系统的性能及分析 |
| 6.4 结论 |
| 第七章 高功率全固态绿光激光器的实验研究 |
| 7.1 项目的背景及意义 |
| 7.2 总体方案设计 |
| 7.3 内腔倍频的理论分析 |
| 7.4 技术分析与实验 |
| 7.5 结论 |
| 第八章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 科研成果 |
| 附录一:科技查新报告 |
| 附录二:功率计测试证书 |
| 致谢 |
（8）掺镱光纤光学频率梳及其关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超快激光器发展概述 |
| 1.2 超快光纤激光器的发展 |
| 1.2.1 光纤及超快光纤振荡器的发展 |
| 1.2.2 超快光纤放大器的发展 |
| 1.3 光学频率梳基本原理和进展 |
| 1.3.1 光学频率梳基本原理 |
| 1.3.2 光纤光学频率梳的发展 |
| 1.4 光学频率梳的应用 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 超快掺镱光纤激光器的实验研究 |
| 2.1 非线性偏振旋转锁模光纤激光器的实验研究 |
| 2.1.1 非线性偏振旋转锁模原理 |
| 2.1.2 NPE锁模光纤激光器的实验研究 |
| 2.2 SESAM锁模光纤激光器 |
| 2.2.1 SESAM锁模光纤激光器关键器件及工作原理 |
| 2.2.2 SESAM锁模光纤激光器的实验研究 |
| 2.3 全光纤结构SESAM锁模光纤激光器 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 超连续光谱产生的实验研究 |
| 3.1 超连续光谱产生原理 |
| 3.2 拉锥单模光纤的超连续光谱产生实验 |
| 3.2.1 拉锥单模光纤的模场 |
| 3.2.2 拉锥单模光纤的非线性 |
| 3.2.3 拉锥单模光纤的制作方法 |
| 3.2.4 拉锥单模光纤中的超连续光谱产生实验 |
| 3.3 光子晶体光纤中的超连续光谱产生实验 |
| 3.4 拉锥光子晶体光纤中的超连续光谱产生实验 |
| 3.5 光子晶体光纤低损耗熔接的实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 掺镱光纤光学频率梳的实验研究 |
| 4.1 全锁定的250 MHz掺镱光纤光学频率梳的实验研究 |
| 4.1.1 250 MHz掺镱光纤光学频率梳实验装置 |
| 4.1.2 250 MHz锁模光纤振荡器参数 |
| 4.1.3 载波包络相移频率锁定到射频参考源的实验研究 |
| 4.1.4 重复频率锁定到射频参考源的实验研究 |
| 4.1.5 光学频率梳锁定至光频参考源的实验研究 |
| 4.2 全光纤结构超连续光谱产生实验 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 应用于时频传递的工程化光纤光梳 |
| 5.1 基于光学频率梳的空间双向时频传递原理 |
| 5.2 低功率工程化掺镱光纤光学频率梳 |
| 5.2.1 改进的NPE锁模光纤振荡器 |
| 5.2.2 低功率工程化光纤光学频率梳的实验研究 |
| 5.3 高功率工程化光纤光学频率梳 |
| 5.3.1 高功率光纤光梳面临的问题及解决方案 |
| 5.3.2 高功率光纤光梳设计方案及实验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 本论文研究内容及取得的进展 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）基于激光移频回馈干涉的远距离振动测量方法及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 远距离振动测量技术研究概况 |
| 1.2.1 光学非相干振动测量方法 |
| 1.2.2 光学相干振动测量方法 |
| 1.3 激光回馈干涉技术研究综述 |
| 1.3.1 激光回馈干涉理论研究进展 |
| 1.3.2 激光回馈干涉技术应用研究概况 |
| 1.4 远距离声音重构研究概况 |
| 1.5 论文目标及主要研究内容 |
| 1.5.1 研究目标与技术路线 |
| 1.5.2 主要研究内容及章节安排 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 固体微片激光器及其移频回馈特性研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 低阈值稳频固体微片激光器及结构设计 |
| 2.2.1 Nd:YVO4 微片光学特性分析 |
| 2.2.2 泵浦方式选择 |
| 2.2.3 激光器谐振腔设计 |
| 2.2.4 稳频温控系统设计 |
| 2.3 微片激光器出光特性分析 |
| 2.3.1 激光横模与纵模分析 |
| 2.3.2 激光功率稳定性分析 |
| 2.3.3 激光频率稳定性分析 |
| 2.3.4 弛豫振荡特性分析 |
| 2.4 激光移频回馈干涉特性研究 |
| 2.4.1 激光移频回馈干涉特性理论分析 |
| 2.4.2 激光移频回馈干涉特性实验研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 远距离振动测量方法及系统搭建 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 远距离振动测量方法及原理分析 |
| 3.3 远距离振动测量系统设计 |
| 3.3.1 光学系统设计 |
| 3.3.2 信号解调系统设计 |
| 3.3.3 数据采集系统设计 |
| 3.4 远距离振动测量系统搭建 |
| 3.5 系统测量不确定度理论分析 |
| 3.5.1 空气折射率对测量精度的影响分析 |
| 3.5.2 激光频率稳定性对测量精度的影响分析 |
| 3.5.3 系统非线性误差对测量精度影响 |
| 3.5.4 平均相位差对测量精度的影响分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 远距离振动测量系统性能测试及分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 系统性能理论分析 |
| 4.3 系统性能试验 |
| 4.3.1 系统振动测量工作距离试验 |
| 4.3.2 系统振动测量工作角度试验 |
| 4.3.3 非配合物体振动测量试验 |
| 4.3.4 远距离振动测量抗大气干扰试验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 远距离振动测量方法在声音重构中应用探究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 远距离声音重构应用系统搭建与试验方案设计 |
| 5.3 声音重构工作距离试验及结果分析 |
| 5.4 声音重构入射角度试验及结果分析 |
| 5.5 声音重构被测物体试验及结果分析 |
| 5.6 语音信号增强分析 |
| 5.6.1 噪声分析 |
| 5.6.2 声音重构降噪处理及效果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 进一步的研究工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（10）全保偏掺镱被动锁模光纤激光器研究（论文提纲范文）
| 论文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 光纤激光器 |
| 1.1.2 被动锁模激光技术 |
| 1.1.3 超快掺镱光纤激光器 |
| 1.2 论文内容安排 |
| 第二章 掺镱光纤激光技术相关研究 |
| 2.1 半导体激光二极管原理 |
| 2.2 掺镱光纤 |
| 2.2.1 掺镱光纤吸收和激发光谱特性 |
| 2.2.2 光纤传输基本原理 |
| 2.2.3 光纤双折射效应和保偏光纤 |
| 2.2.4 光纤激光泵浦技术 |
| 2.2.5 主级振荡功率放大技术 |
| 2.3 光纤中的脉冲传播和非线性效应 |
| 2.3.1 光纤的色散 |
| 2.3.2 自相位调制(SPM) |
| 2.3.3 交叉相位调制(XPM) |
| 2.4 光纤锁模技术 |
| 2.4.1 非线性光学环形镜(NOLM)和NALM锁模光纤激光原理 |
| 2.4.2 半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模原理 |
| 2.5 光纤布拉格光栅(FBG)滤波原理 |
| 第三章 全正色散非线性放大环形镜锁模激光器 |
| 3.1 半导体激光器(LD)泵浦源 |
| 3.2 “9”字腔掺镱锁模光纤激光器 |
| 3.2.1 NALM原理及分析 |
| 3.2.2 实验装置 |
| 3.2.3 实验结果分析 |
| 3.3 小结 |
| 3.4 10 kHz皮秒锁模激光器 |
| 第四章 SESAM锁模掺镱光纤激光器 |
| 4.1 SESAM光纤锁模激光器 |
| 4.2 实验装置及器件 |
| 4.3 实验结果分析 |
| 4.4 总结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表论文和获得奖励 |
| 学术论文 |
| 荣誉奖励 |
| 致谢 |
四、Self-Mixing Interference Effects in LD Pumped Multi-Mode Solid-State Laser（论文参考文献）
- [1]掺镱光纤激光放大器及波长扩展技术的研究[D]. 于洋. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [2]LD泵浦高功率克尔透镜锁模全固态飞秒激光器研究[D]. 于晨. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [3]高功率LD侧泵准连续腔内倍频全固体绿光激光器研究[D]. 陈浩伟. 西北大学, 2008(08)
- [4]基于光纤耦合的激光自混合干涉效应[D]. 周俊萍. 南京师范大学, 2008(12)
- [5]LD泵浦Nd：GdVO4全固态蓝绿激光器的研究[D]. 刘蓉. 西北大学, 2007(04)
- [6]LD泵浦的多模固体激光器自混合干涉效应的理论与应用研究[D]. 张勇. 天津大学, 2003(04)
- [7]高功率LD泵浦的内腔倍频Nd:YAG激光器研究[D]. 陈进. 天津大学, 2003(04)
- [8]掺镱光纤光学频率梳及其关键技术研究[D]. 汪会波. 西安电子科技大学, 2020(02)
- [9]基于激光移频回馈干涉的远距离振动测量方法及应用研究[D]. 徐众. 江苏大学, 2020(02)
- [10]全保偏掺镱被动锁模光纤激光器研究[D]. 赵翔. 华东师范大学, 2020(08)