光電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文高功率全固態(tài)綠光紅光激光器及特異材料光子晶體的研究

1、光電子技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文 精品論文 高功率全固態(tài)綠光紅光激光器及特異材料光子晶體的研究關(guān)鍵詞：全固態(tài)激光器 Nd：YAG激光器 綠光激光器 紅光激光器 內(nèi)腔倍頻 聲光調(diào)Q激光器 光子晶體 負折射材料摘要：全固態(tài)激光器是一種優(yōu)良的新型光源，因具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、輸出穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點，在工業(yè)、科研、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用，已成為應(yīng)用激光器中的主流。高功率的全固態(tài)綠光、紅光激光器在激光彩色顯示、激光醫(yī)療、高密度光存儲、材料處理和分析、超高清晰度打印和掃描等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景，是近年來全固態(tài)激光技術(shù)研究的熱點。 近年來，介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時或只有一個為負數(shù)的新型人工材料-特異材料，已

2、經(jīng)在微波段乃至近紅外通過人工合成實現(xiàn)。人們通過將特異材料引入一維光子晶體中，發(fā)現(xiàn)了新型的光子帶隙。由于這些光子帶隙具有與傳統(tǒng)的布拉格帶隙截然不同的性質(zhì)，并具有潛在的應(yīng)用前景，因此含有特異材料的一維光子晶體已成為了當(dāng)前的一個研究熱點。 本文的主要創(chuàng)新點可以歸納如下： 1、采用兩個150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊，進行了單棒和雙棒串接聲光調(diào)Q內(nèi)腔倍頻綠光激光器的研究。采用一個150W模塊進行內(nèi)腔倍頻聲光調(diào)Q綠光激光器實驗研究，用KTP內(nèi)腔倍頻，得到76.9W的綠光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率11.6；用LBO倍頻得到79.3W的綠光輸出。采用兩個150泵浦組件串接，雙聲光調(diào)Q，高抗灰跡KIP晶體倍頻得到131W的綠

3、光激光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率13.1，在激光器輸出功率為128W時功率不穩(wěn)定度為0.71，光束質(zhì)量因子M2在80W時為6.7。此結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率綠光激光器光束質(zhì)量和穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。在此基礎(chǔ)上我們研制了120W綠光激光器樣機，用于前列腺治療儀的研究和開發(fā)。 2、分別采用50W和150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊、采用側(cè)面泵浦方式和優(yōu)化的三鏡折疊諧振腔設(shè)計，類相位匹配KTP晶體作為腔內(nèi)倍頻晶體進行了高功率連續(xù)綠光激光器的實驗研究。用50W型泵浦組件，得到18.7W的連續(xù)波綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.4，功率不穩(wěn)定度為0.4031，在以上實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們研制出國產(chǎn)化的全固態(tài)10W

4、連續(xù)綠光激光器實用化樣機。采用單個150W模塊泵浦，實現(xiàn)了輸出功率51.2W的連續(xù)綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.3，在輸出功率為47.4W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.49，用刀口法測量了激光光束質(zhì)量，M2小于9。據(jù)我們所知，在采用棒狀工作物質(zhì)的全固態(tài)連續(xù)綠光激光器中，該輸出功率達到國際領(lǐng)先水平。 3、進行了高功率連續(xù)紅光激光器的實驗研究。使用Nd：YVO4和LBO晶體進行了LD單端泵浦Nd：YVO4/LBO連續(xù)紅光激光器的實驗研究，當(dāng)泵浦功率為24.56 W時，獲得了671 nm激光功率1.203 W，光-光轉(zhuǎn)換效率為4.9。激光器輸出功率為1.08 W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.

5、52。用LD雙端泵浦單塊Nd：YVO4晶體，腔內(nèi)LBO倍頻，當(dāng)泵浦功率為36W時，獲得671nm CW輸出2.33W，光-光轉(zhuǎn)換效率為6.5，輸出功率為2W附近激光功率不穩(wěn)定度小于0.5，用M2測試儀測得光束質(zhì)量為M2=3.6。以上結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率連續(xù)波全固態(tài)紅光激光器功率穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。 4、采用轉(zhuǎn)移矩陣方法，分別研究了含兩類特異材料的一維光子晶體（對稱Fibonacci序列和異質(zhì)結(jié)構(gòu)）的輸運特性。研究了由正、負折射率材料交替生長按對稱Fibonacci序列排列形成的一維準周期光子晶體的特殊性質(zhì)：具有平均折射率為零的光子帶隙。將該平均折射率為零的光子帶隙與布拉格帶隙比較后發(fā)現(xiàn)，

6、前者受入射角度和偏振的影響較后者小。這意味著零平均折射率全向能隙可被用來設(shè)計帶寬固定的小型化全角度反射器。研究了由兩類單負材料組成的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體透射特性。選擇合適的參數(shù)，使得一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體的平均磁導(dǎo)率和平均介電常數(shù)均為零，發(fā)現(xiàn)其禁帶中出現(xiàn)了一個很窄的共振傳播模式，位相延遲為零，這種傳播模式不會隨著入射角度和偏振的改變而移動，可以用來設(shè)計全方向單通道濾波器。研究了在滿足零平均磁導(dǎo)率和零平均介電常數(shù)的條件下，形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體中引入缺陷時的透射性質(zhì)。在此結(jié)構(gòu)中，調(diào)整缺陷層的數(shù)目和厚度得到多通道濾波特性?？梢岳眠@一特性設(shè)計出一種全新的基于光子晶體的多通道濾波器。正文內(nèi)容 全固態(tài)激

7、光器是一種優(yōu)良的新型光源，因具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、輸出穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點，在工業(yè)、科研、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用，已成為應(yīng)用激光器中的主流。高功率的全固態(tài)綠光、紅光激光器在激光彩色顯示、激光醫(yī)療、高密度光存儲、材料處理和分析、超高清晰度打印和掃描等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景，是近年來全固態(tài)激光技術(shù)研究的熱點。 近年來，介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時或只有一個為負數(shù)的新型人工材料-特異材料，已經(jīng)在微波段乃至近紅外通過人工合成實現(xiàn)。人們通過將特異材料引入一維光子晶體中，發(fā)現(xiàn)了新型的光子帶隙。由于這些光子帶隙具有與傳統(tǒng)的布拉格帶隙截然不同的性質(zhì)，并具有潛在的應(yīng)用前景，因此含有特異材料的一維光子晶體已成為

8、了當(dāng)前的一個研究熱點。 本文的主要創(chuàng)新點可以歸納如下： 1、采用兩個150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊，進行了單棒和雙棒串接聲光調(diào)Q內(nèi)腔倍頻綠光激光器的研究。采用一個150W模塊進行內(nèi)腔倍頻聲光調(diào)Q綠光激光器實驗研究，用KTP內(nèi)腔倍頻，得到76.9W的綠光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率11.6；用LBO倍頻得到79.3W的綠光輸出。采用兩個150泵浦組件串接，雙聲光調(diào)Q，高抗灰跡KIP晶體倍頻得到131W的綠光激光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率13.1，在激光器輸出功率為128W時功率不穩(wěn)定度為0.71，光束質(zhì)量因子M2在80W時為6.7。此結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率綠光激光器光束質(zhì)量和穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。在此基礎(chǔ)上我們研制

9、了120W綠光激光器樣機，用于前列腺治療儀的研究和開發(fā)。 2、分別采用50W和150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊、采用側(cè)面泵浦方式和優(yōu)化的三鏡折疊諧振腔設(shè)計，類相位匹配KTP晶體作為腔內(nèi)倍頻晶體進行了高功率連續(xù)綠光激光器的實驗研究。用50W型泵浦組件，得到18.7W的連續(xù)波綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.4，功率不穩(wěn)定度為0.4031，在以上實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們研制出國產(chǎn)化的全固態(tài)10W連續(xù)綠光激光器實用化樣機。采用單個150W模塊泵浦，實現(xiàn)了輸出功率51.2W的連續(xù)綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.3，在輸出功率為47.4W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.49，用刀口法測量了激光光束質(zhì)量

10、，M2小于9。據(jù)我們所知，在采用棒狀工作物質(zhì)的全固態(tài)連續(xù)綠光激光器中，該輸出功率達到國際領(lǐng)先水平。 3、進行了高功率連續(xù)紅光激光器的實驗研究。使用Nd：YVO4和LBO晶體進行了LD單端泵浦Nd：YVO4/LBO連續(xù)紅光激光器的實驗研究，當(dāng)泵浦功率為24.56 W時，獲得了671 nm激光功率1.203 W，光-光轉(zhuǎn)換效率為4.9。激光器輸出功率為1.08 W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.52。用LD雙端泵浦單塊Nd：YVO4晶體，腔內(nèi)LBO倍頻，當(dāng)泵浦功率為36W時，獲得671nm CW輸出2.33W，光-光轉(zhuǎn)換效率為6.5，輸出功率為2W附近激光功率不穩(wěn)定度小于0.5，用M2測試儀測得光束質(zhì)

11、量為M2=3.6。以上結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率連續(xù)波全固態(tài)紅光激光器功率穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。 4、采用轉(zhuǎn)移矩陣方法，分別研究了含兩類特異材料的一維光子晶體（對稱Fibonacci序列和異質(zhì)結(jié)構(gòu)）的輸運特性。研究了由正、負折射率材料交替生長按對稱Fibonacci序列排列形成的一維準周期光子晶體的特殊性質(zhì)：具有平均折射率為零的光子帶隙。將該平均折射率為零的光子帶隙與布拉格帶隙比較后發(fā)現(xiàn)，前者受入射角度和偏振的影響較后者小。這意味著零平均折射率全向能隙可被用來設(shè)計帶寬固定的小型化全角度反射器。研究了由兩類單負材料組成的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體透射特性。選擇合適的參數(shù)，使得一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體的平均磁

12、導(dǎo)率和平均介電常數(shù)均為零，發(fā)現(xiàn)其禁帶中出現(xiàn)了一個很窄的共振傳播模式，位相延遲為零，這種傳播模式不會隨著入射角度和偏振的改變而移動，可以用來設(shè)計全方向單通道濾波器。研究了在滿足零平均磁導(dǎo)率和零平均介電常數(shù)的條件下，形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體中引入缺陷時的透射性質(zhì)。在此結(jié)構(gòu)中，調(diào)整缺陷層的數(shù)目和厚度得到多通道濾波特性。可以利用這一特性設(shè)計出一種全新的基于光子晶體的多通道濾波器。全固態(tài)激光器是一種優(yōu)良的新型光源，因具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、輸出穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點，在工業(yè)、科研、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用，已成為應(yīng)用激光器中的主流。高功率的全固態(tài)綠光、紅光激光器在激光彩色顯示、激光醫(yī)療、高密度光存儲、材料

13、處理和分析、超高清晰度打印和掃描等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景，是近年來全固態(tài)激光技術(shù)研究的熱點。 近年來，介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時或只有一個為負數(shù)的新型人工材料-特異材料，已經(jīng)在微波段乃至近紅外通過人工合成實現(xiàn)。人們通過將特異材料引入一維光子晶體中，發(fā)現(xiàn)了新型的光子帶隙。由于這些光子帶隙具有與傳統(tǒng)的布拉格帶隙截然不同的性質(zhì)，并具有潛在的應(yīng)用前景，因此含有特異材料的一維光子晶體已成為了當(dāng)前的一個研究熱點。 本文的主要創(chuàng)新點可以歸納如下： 1、采用兩個150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊，進行了單棒和雙棒串接聲光調(diào)Q內(nèi)腔倍頻綠光激光器的研究。采用一個150W模塊進行內(nèi)腔倍頻聲光調(diào)Q綠光激光器實驗研究，用KTP內(nèi)腔倍

14、頻，得到76.9W的綠光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率11.6；用LBO倍頻得到79.3W的綠光輸出。采用兩個150泵浦組件串接，雙聲光調(diào)Q，高抗灰跡KIP晶體倍頻得到131W的綠光激光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率13.1，在激光器輸出功率為128W時功率不穩(wěn)定度為0.71，光束質(zhì)量因子M2在80W時為6.7。此結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率綠光激光器光束質(zhì)量和穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。在此基礎(chǔ)上我們研制了120W綠光激光器樣機，用于前列腺治療儀的研究和開發(fā)。 2、分別采用50W和150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊、采用側(cè)面泵浦方式和優(yōu)化的三鏡折疊諧振腔設(shè)計，類相位匹配KTP晶體作為腔內(nèi)倍頻晶體進行了高功率連續(xù)綠光激光器的實驗研究。

15、用50W型泵浦組件，得到18.7W的連續(xù)波綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.4，功率不穩(wěn)定度為0.4031，在以上實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們研制出國產(chǎn)化的全固態(tài)10W連續(xù)綠光激光器實用化樣機。采用單個150W模塊泵浦，實現(xiàn)了輸出功率51.2W的連續(xù)綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.3，在輸出功率為47.4W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.49，用刀口法測量了激光光束質(zhì)量，M2小于9。據(jù)我們所知，在采用棒狀工作物質(zhì)的全固態(tài)連續(xù)綠光激光器中，該輸出功率達到國際領(lǐng)先水平。 3、進行了高功率連續(xù)紅光激光器的實驗研究。使用Nd：YVO4和LBO晶體進行了LD單端泵浦Nd：YVO4/LBO連續(xù)紅光

16、激光器的實驗研究，當(dāng)泵浦功率為24.56 W時，獲得了671 nm激光功率1.203 W，光-光轉(zhuǎn)換效率為4.9。激光器輸出功率為1.08 W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.52。用LD雙端泵浦單塊Nd：YVO4晶體，腔內(nèi)LBO倍頻，當(dāng)泵浦功率為36W時，獲得671nm CW輸出2.33W，光-光轉(zhuǎn)換效率為6.5，輸出功率為2W附近激光功率不穩(wěn)定度小于0.5，用M2測試儀測得光束質(zhì)量為M2=3.6。以上結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率連續(xù)波全固態(tài)紅光激光器功率穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。 4、采用轉(zhuǎn)移矩陣方法，分別研究了含兩類特異材料的一維光子晶體（對稱Fibonacci序列和異質(zhì)結(jié)構(gòu)）的輸運特性。研究了由正、

17、負折射率材料交替生長按對稱Fibonacci序列排列形成的一維準周期光子晶體的特殊性質(zhì)：具有平均折射率為零的光子帶隙。將該平均折射率為零的光子帶隙與布拉格帶隙比較后發(fā)現(xiàn)，前者受入射角度和偏振的影響較后者小。這意味著零平均折射率全向能隙可被用來設(shè)計帶寬固定的小型化全角度反射器。研究了由兩類單負材料組成的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體透射特性。選擇合適的參數(shù)，使得一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體的平均磁導(dǎo)率和平均介電常數(shù)均為零，發(fā)現(xiàn)其禁帶中出現(xiàn)了一個很窄的共振傳播模式，位相延遲為零，這種傳播模式不會隨著入射角度和偏振的改變而移動，可以用來設(shè)計全方向單通道濾波器。研究了在滿足零平均磁導(dǎo)率和零平均介電常數(shù)的條件下，形成的異

18、質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體中引入缺陷時的透射性質(zhì)。在此結(jié)構(gòu)中，調(diào)整缺陷層的數(shù)目和厚度得到多通道濾波特性?？梢岳眠@一特性設(shè)計出一種全新的基于光子晶體的多通道濾波器。全固態(tài)激光器是一種優(yōu)良的新型光源，因具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、輸出穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點，在工業(yè)、科研、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用，已成為應(yīng)用激光器中的主流。高功率的全固態(tài)綠光、紅光激光器在激光彩色顯示、激光醫(yī)療、高密度光存儲、材料處理和分析、超高清晰度打印和掃描等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景，是近年來全固態(tài)激光技術(shù)研究的熱點。 近年來，介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時或只有一個為負數(shù)的新型人工材料-特異材料，已經(jīng)在微波段乃至近紅外通過人工合成實現(xiàn)。人們通過將特

19、異材料引入一維光子晶體中，發(fā)現(xiàn)了新型的光子帶隙。由于這些光子帶隙具有與傳統(tǒng)的布拉格帶隙截然不同的性質(zhì)，并具有潛在的應(yīng)用前景，因此含有特異材料的一維光子晶體已成為了當(dāng)前的一個研究熱點。 本文的主要創(chuàng)新點可以歸納如下： 1、采用兩個150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊，進行了單棒和雙棒串接聲光調(diào)Q內(nèi)腔倍頻綠光激光器的研究。采用一個150W模塊進行內(nèi)腔倍頻聲光調(diào)Q綠光激光器實驗研究，用KTP內(nèi)腔倍頻，得到76.9W的綠光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率11.6；用LBO倍頻得到79.3W的綠光輸出。采用兩個150泵浦組件串接，雙聲光調(diào)Q，高抗灰跡KIP晶體倍頻得到131W的綠光激光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率13.1，在激光器輸出功

20、率為128W時功率不穩(wěn)定度為0.71，光束質(zhì)量因子M2在80W時為6.7。此結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率綠光激光器光束質(zhì)量和穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。在此基礎(chǔ)上我們研制了120W綠光激光器樣機，用于前列腺治療儀的研究和開發(fā)。 2、分別采用50W和150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊、采用側(cè)面泵浦方式和優(yōu)化的三鏡折疊諧振腔設(shè)計，類相位匹配KTP晶體作為腔內(nèi)倍頻晶體進行了高功率連續(xù)綠光激光器的實驗研究。用50W型泵浦組件，得到18.7W的連續(xù)波綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.4，功率不穩(wěn)定度為0.4031，在以上實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們研制出國產(chǎn)化的全固態(tài)10W連續(xù)綠光激光器實用化樣機。采用單個150W模塊泵浦

21、，實現(xiàn)了輸出功率51.2W的連續(xù)綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.3，在輸出功率為47.4W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.49，用刀口法測量了激光光束質(zhì)量，M2小于9。據(jù)我們所知，在采用棒狀工作物質(zhì)的全固態(tài)連續(xù)綠光激光器中，該輸出功率達到國際領(lǐng)先水平。 3、進行了高功率連續(xù)紅光激光器的實驗研究。使用Nd：YVO4和LBO晶體進行了LD單端泵浦Nd：YVO4/LBO連續(xù)紅光激光器的實驗研究，當(dāng)泵浦功率為24.56 W時，獲得了671 nm激光功率1.203 W，光-光轉(zhuǎn)換效率為4.9。激光器輸出功率為1.08 W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.52。用LD雙端泵浦單塊Nd：YVO4晶體，腔內(nèi)L

22、BO倍頻，當(dāng)泵浦功率為36W時，獲得671nm CW輸出2.33W，光-光轉(zhuǎn)換效率為6.5，輸出功率為2W附近激光功率不穩(wěn)定度小于0.5，用M2測試儀測得光束質(zhì)量為M2=3.6。以上結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率連續(xù)波全固態(tài)紅光激光器功率穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。 4、采用轉(zhuǎn)移矩陣方法，分別研究了含兩類特異材料的一維光子晶體（對稱Fibonacci序列和異質(zhì)結(jié)構(gòu)）的輸運特性。研究了由正、負折射率材料交替生長按對稱Fibonacci序列排列形成的一維準周期光子晶體的特殊性質(zhì)：具有平均折射率為零的光子帶隙。將該平均折射率為零的光子帶隙與布拉格帶隙比較后發(fā)現(xiàn)，前者受入射角度和偏振的影響較后者小。這意味著零平均

23、折射率全向能隙可被用來設(shè)計帶寬固定的小型化全角度反射器。研究了由兩類單負材料組成的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體透射特性。選擇合適的參數(shù)，使得一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體的平均磁導(dǎo)率和平均介電常數(shù)均為零，發(fā)現(xiàn)其禁帶中出現(xiàn)了一個很窄的共振傳播模式，位相延遲為零，這種傳播模式不會隨著入射角度和偏振的改變而移動，可以用來設(shè)計全方向單通道濾波器。研究了在滿足零平均磁導(dǎo)率和零平均介電常數(shù)的條件下，形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體中引入缺陷時的透射性質(zhì)。在此結(jié)構(gòu)中，調(diào)整缺陷層的數(shù)目和厚度得到多通道濾波特性。可以利用這一特性設(shè)計出一種全新的基于光子晶體的多通道濾波器。全固態(tài)激光器是一種優(yōu)良的新型光源，因具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、輸出穩(wěn)定、

24、壽命長等優(yōu)點，在工業(yè)、科研、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用，已成為應(yīng)用激光器中的主流。高功率的全固態(tài)綠光、紅光激光器在激光彩色顯示、激光醫(yī)療、高密度光存儲、材料處理和分析、超高清晰度打印和掃描等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景，是近年來全固態(tài)激光技術(shù)研究的熱點。 近年來，介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時或只有一個為負數(shù)的新型人工材料-特異材料，已經(jīng)在微波段乃至近紅外通過人工合成實現(xiàn)。人們通過將特異材料引入一維光子晶體中，發(fā)現(xiàn)了新型的光子帶隙。由于這些光子帶隙具有與傳統(tǒng)的布拉格帶隙截然不同的性質(zhì)，并具有潛在的應(yīng)用前景，因此含有特異材料的一維光子晶體已成為了當(dāng)前的一個研究熱點。 本文的主要創(chuàng)新點可以歸納如下： 1、

25、采用兩個150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊，進行了單棒和雙棒串接聲光調(diào)Q內(nèi)腔倍頻綠光激光器的研究。采用一個150W模塊進行內(nèi)腔倍頻聲光調(diào)Q綠光激光器實驗研究，用KTP內(nèi)腔倍頻，得到76.9W的綠光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率11.6；用LBO倍頻得到79.3W的綠光輸出。采用兩個150泵浦組件串接，雙聲光調(diào)Q，高抗灰跡KIP晶體倍頻得到131W的綠光激光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率13.1，在激光器輸出功率為128W時功率不穩(wěn)定度為0.71，光束質(zhì)量因子M2在80W時為6.7。此結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率綠光激光器光束質(zhì)量和穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。在此基礎(chǔ)上我們研制了120W綠光激光器樣機，用于前列腺治療儀的研究和開發(fā)。 2

26、、分別采用50W和150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊、采用側(cè)面泵浦方式和優(yōu)化的三鏡折疊諧振腔設(shè)計，類相位匹配KTP晶體作為腔內(nèi)倍頻晶體進行了高功率連續(xù)綠光激光器的實驗研究。用50W型泵浦組件，得到18.7W的連續(xù)波綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.4，功率不穩(wěn)定度為0.4031，在以上實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們研制出國產(chǎn)化的全固態(tài)10W連續(xù)綠光激光器實用化樣機。采用單個150W模塊泵浦，實現(xiàn)了輸出功率51.2W的連續(xù)綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.3，在輸出功率為47.4W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.49，用刀口法測量了激光光束質(zhì)量，M2小于9。據(jù)我們所知，在采用棒狀工作物質(zhì)的全固態(tài)連續(xù)綠光

27、激光器中，該輸出功率達到國際領(lǐng)先水平。 3、進行了高功率連續(xù)紅光激光器的實驗研究。使用Nd：YVO4和LBO晶體進行了LD單端泵浦Nd：YVO4/LBO連續(xù)紅光激光器的實驗研究，當(dāng)泵浦功率為24.56 W時，獲得了671 nm激光功率1.203 W，光-光轉(zhuǎn)換效率為4.9。激光器輸出功率為1.08 W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.52。用LD雙端泵浦單塊Nd：YVO4晶體，腔內(nèi)LBO倍頻，當(dāng)泵浦功率為36W時，獲得671nm CW輸出2.33W，光-光轉(zhuǎn)換效率為6.5，輸出功率為2W附近激光功率不穩(wěn)定度小于0.5，用M2測試儀測得光束質(zhì)量為M2=3.6。以上結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率連續(xù)波全固態(tài)紅光

28、激光器功率穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。 4、采用轉(zhuǎn)移矩陣方法，分別研究了含兩類特異材料的一維光子晶體（對稱Fibonacci序列和異質(zhì)結(jié)構(gòu)）的輸運特性。研究了由正、負折射率材料交替生長按對稱Fibonacci序列排列形成的一維準周期光子晶體的特殊性質(zhì)：具有平均折射率為零的光子帶隙。將該平均折射率為零的光子帶隙與布拉格帶隙比較后發(fā)現(xiàn)，前者受入射角度和偏振的影響較后者小。這意味著零平均折射率全向能隙可被用來設(shè)計帶寬固定的小型化全角度反射器。研究了由兩類單負材料組成的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體透射特性。選擇合適的參數(shù)，使得一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體的平均磁導(dǎo)率和平均介電常數(shù)均為零，發(fā)現(xiàn)其禁帶中出現(xiàn)了一個很窄的共振傳

29、播模式，位相延遲為零，這種傳播模式不會隨著入射角度和偏振的改變而移動，可以用來設(shè)計全方向單通道濾波器。研究了在滿足零平均磁導(dǎo)率和零平均介電常數(shù)的條件下，形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體中引入缺陷時的透射性質(zhì)。在此結(jié)構(gòu)中，調(diào)整缺陷層的數(shù)目和厚度得到多通道濾波特性。可以利用這一特性設(shè)計出一種全新的基于光子晶體的多通道濾波器。全固態(tài)激光器是一種優(yōu)良的新型光源，因具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、輸出穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點，在工業(yè)、科研、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用，已成為應(yīng)用激光器中的主流。高功率的全固態(tài)綠光、紅光激光器在激光彩色顯示、激光醫(yī)療、高密度光存儲、材料處理和分析、超高清晰度打印和掃描等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景

30、，是近年來全固態(tài)激光技術(shù)研究的熱點。 近年來，介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時或只有一個為負數(shù)的新型人工材料-特異材料，已經(jīng)在微波段乃至近紅外通過人工合成實現(xiàn)。人們通過將特異材料引入一維光子晶體中，發(fā)現(xiàn)了新型的光子帶隙。由于這些光子帶隙具有與傳統(tǒng)的布拉格帶隙截然不同的性質(zhì)，并具有潛在的應(yīng)用前景，因此含有特異材料的一維光子晶體已成為了當(dāng)前的一個研究熱點。 本文的主要創(chuàng)新點可以歸納如下： 1、采用兩個150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊，進行了單棒和雙棒串接聲光調(diào)Q內(nèi)腔倍頻綠光激光器的研究。采用一個150W模塊進行內(nèi)腔倍頻聲光調(diào)Q綠光激光器實驗研究，用KTP內(nèi)腔倍頻，得到76.9W的綠光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率11.6；用LB

31、O倍頻得到79.3W的綠光輸出。采用兩個150泵浦組件串接，雙聲光調(diào)Q，高抗灰跡KIP晶體倍頻得到131W的綠光激光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率13.1，在激光器輸出功率為128W時功率不穩(wěn)定度為0.71，光束質(zhì)量因子M2在80W時為6.7。此結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率綠光激光器光束質(zhì)量和穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。在此基礎(chǔ)上我們研制了120W綠光激光器樣機，用于前列腺治療儀的研究和開發(fā)。 2、分別采用50W和150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊、采用側(cè)面泵浦方式和優(yōu)化的三鏡折疊諧振腔設(shè)計，類相位匹配KTP晶體作為腔內(nèi)倍頻晶體進行了高功率連續(xù)綠光激光器的實驗研究。用50W型泵浦組件，得到18.7W的連續(xù)波綠光激光輸出，對應(yīng)

32、的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.4，功率不穩(wěn)定度為0.4031，在以上實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們研制出國產(chǎn)化的全固態(tài)10W連續(xù)綠光激光器實用化樣機。采用單個150W模塊泵浦，實現(xiàn)了輸出功率51.2W的連續(xù)綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.3，在輸出功率為47.4W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.49，用刀口法測量了激光光束質(zhì)量，M2小于9。據(jù)我們所知，在采用棒狀工作物質(zhì)的全固態(tài)連續(xù)綠光激光器中，該輸出功率達到國際領(lǐng)先水平。 3、進行了高功率連續(xù)紅光激光器的實驗研究。使用Nd：YVO4和LBO晶體進行了LD單端泵浦Nd：YVO4/LBO連續(xù)紅光激光器的實驗研究，當(dāng)泵浦功率為24.56 W時，獲得了671

33、 nm激光功率1.203 W，光-光轉(zhuǎn)換效率為4.9。激光器輸出功率為1.08 W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.52。用LD雙端泵浦單塊Nd：YVO4晶體，腔內(nèi)LBO倍頻，當(dāng)泵浦功率為36W時，獲得671nm CW輸出2.33W，光-光轉(zhuǎn)換效率為6.5，輸出功率為2W附近激光功率不穩(wěn)定度小于0.5，用M2測試儀測得光束質(zhì)量為M2=3.6。以上結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率連續(xù)波全固態(tài)紅光激光器功率穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。 4、采用轉(zhuǎn)移矩陣方法，分別研究了含兩類特異材料的一維光子晶體（對稱Fibonacci序列和異質(zhì)結(jié)構(gòu)）的輸運特性。研究了由正、負折射率材料交替生長按對稱Fibonacci序列排列形成的一

34、維準周期光子晶體的特殊性質(zhì)：具有平均折射率為零的光子帶隙。將該平均折射率為零的光子帶隙與布拉格帶隙比較后發(fā)現(xiàn)，前者受入射角度和偏振的影響較后者小。這意味著零平均折射率全向能隙可被用來設(shè)計帶寬固定的小型化全角度反射器。研究了由兩類單負材料組成的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體透射特性。選擇合適的參數(shù)，使得一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體的平均磁導(dǎo)率和平均介電常數(shù)均為零，發(fā)現(xiàn)其禁帶中出現(xiàn)了一個很窄的共振傳播模式，位相延遲為零，這種傳播模式不會隨著入射角度和偏振的改變而移動，可以用來設(shè)計全方向單通道濾波器。研究了在滿足零平均磁導(dǎo)率和零平均介電常數(shù)的條件下，形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體中引入缺陷時的透射性質(zhì)。在此結(jié)構(gòu)中，調(diào)整缺陷層

35、的數(shù)目和厚度得到多通道濾波特性?？梢岳眠@一特性設(shè)計出一種全新的基于光子晶體的多通道濾波器。全固態(tài)激光器是一種優(yōu)良的新型光源，因具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、輸出穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點，在工業(yè)、科研、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用，已成為應(yīng)用激光器中的主流。高功率的全固態(tài)綠光、紅光激光器在激光彩色顯示、激光醫(yī)療、高密度光存儲、材料處理和分析、超高清晰度打印和掃描等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景，是近年來全固態(tài)激光技術(shù)研究的熱點。 近年來，介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時或只有一個為負數(shù)的新型人工材料-特異材料，已經(jīng)在微波段乃至近紅外通過人工合成實現(xiàn)。人們通過將特異材料引入一維光子晶體中，發(fā)現(xiàn)了新型的光子帶隙。由于這些光子

36、帶隙具有與傳統(tǒng)的布拉格帶隙截然不同的性質(zhì)，并具有潛在的應(yīng)用前景，因此含有特異材料的一維光子晶體已成為了當(dāng)前的一個研究熱點。 本文的主要創(chuàng)新點可以歸納如下： 1、采用兩個150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊，進行了單棒和雙棒串接聲光調(diào)Q內(nèi)腔倍頻綠光激光器的研究。采用一個150W模塊進行內(nèi)腔倍頻聲光調(diào)Q綠光激光器實驗研究，用KTP內(nèi)腔倍頻，得到76.9W的綠光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率11.6；用LBO倍頻得到79.3W的綠光輸出。采用兩個150泵浦組件串接，雙聲光調(diào)Q，高抗灰跡KIP晶體倍頻得到131W的綠光激光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率13.1，在激光器輸出功率為128W時功率不穩(wěn)定度為0.71，光束質(zhì)量因子M2在80

37、W時為6.7。此結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率綠光激光器光束質(zhì)量和穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。在此基礎(chǔ)上我們研制了120W綠光激光器樣機，用于前列腺治療儀的研究和開發(fā)。 2、分別采用50W和150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊、采用側(cè)面泵浦方式和優(yōu)化的三鏡折疊諧振腔設(shè)計，類相位匹配KTP晶體作為腔內(nèi)倍頻晶體進行了高功率連續(xù)綠光激光器的實驗研究。用50W型泵浦組件，得到18.7W的連續(xù)波綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.4，功率不穩(wěn)定度為0.4031，在以上實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們研制出國產(chǎn)化的全固態(tài)10W連續(xù)綠光激光器實用化樣機。采用單個150W模塊泵浦，實現(xiàn)了輸出功率51.2W的連續(xù)綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)

38、換效率為10.3，在輸出功率為47.4W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.49，用刀口法測量了激光光束質(zhì)量，M2小于9。據(jù)我們所知，在采用棒狀工作物質(zhì)的全固態(tài)連續(xù)綠光激光器中，該輸出功率達到國際領(lǐng)先水平。 3、進行了高功率連續(xù)紅光激光器的實驗研究。使用Nd：YVO4和LBO晶體進行了LD單端泵浦Nd：YVO4/LBO連續(xù)紅光激光器的實驗研究，當(dāng)泵浦功率為24.56 W時，獲得了671 nm激光功率1.203 W，光-光轉(zhuǎn)換效率為4.9。激光器輸出功率為1.08 W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.52。用LD雙端泵浦單塊Nd：YVO4晶體，腔內(nèi)LBO倍頻，當(dāng)泵浦功率為36W時，獲得671nm CW輸出2.

39、33W，光-光轉(zhuǎn)換效率為6.5，輸出功率為2W附近激光功率不穩(wěn)定度小于0.5，用M2測試儀測得光束質(zhì)量為M2=3.6。以上結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率連續(xù)波全固態(tài)紅光激光器功率穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。 4、采用轉(zhuǎn)移矩陣方法，分別研究了含兩類特異材料的一維光子晶體（對稱Fibonacci序列和異質(zhì)結(jié)構(gòu)）的輸運特性。研究了由正、負折射率材料交替生長按對稱Fibonacci序列排列形成的一維準周期光子晶體的特殊性質(zhì)：具有平均折射率為零的光子帶隙。將該平均折射率為零的光子帶隙與布拉格帶隙比較后發(fā)現(xiàn)，前者受入射角度和偏振的影響較后者小。這意味著零平均折射率全向能隙可被用來設(shè)計帶寬固定的小型化全角度反射器。研究

40、了由兩類單負材料組成的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體透射特性。選擇合適的參數(shù)，使得一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體的平均磁導(dǎo)率和平均介電常數(shù)均為零，發(fā)現(xiàn)其禁帶中出現(xiàn)了一個很窄的共振傳播模式，位相延遲為零，這種傳播模式不會隨著入射角度和偏振的改變而移動，可以用來設(shè)計全方向單通道濾波器。研究了在滿足零平均磁導(dǎo)率和零平均介電常數(shù)的條件下，形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體中引入缺陷時的透射性質(zhì)。在此結(jié)構(gòu)中，調(diào)整缺陷層的數(shù)目和厚度得到多通道濾波特性?？梢岳眠@一特性設(shè)計出一種全新的基于光子晶體的多通道濾波器。全固態(tài)激光器是一種優(yōu)良的新型光源，因具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、輸出穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點，在工業(yè)、科研、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用，

41、已成為應(yīng)用激光器中的主流。高功率的全固態(tài)綠光、紅光激光器在激光彩色顯示、激光醫(yī)療、高密度光存儲、材料處理和分析、超高清晰度打印和掃描等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景，是近年來全固態(tài)激光技術(shù)研究的熱點。 近年來，介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時或只有一個為負數(shù)的新型人工材料-特異材料，已經(jīng)在微波段乃至近紅外通過人工合成實現(xiàn)。人們通過將特異材料引入一維光子晶體中，發(fā)現(xiàn)了新型的光子帶隙。由于這些光子帶隙具有與傳統(tǒng)的布拉格帶隙截然不同的性質(zhì)，并具有潛在的應(yīng)用前景，因此含有特異材料的一維光子晶體已成為了當(dāng)前的一個研究熱點。 本文的主要創(chuàng)新點可以歸納如下： 1、采用兩個150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊，進行了單棒和雙棒串接聲光調(diào)Q

42、內(nèi)腔倍頻綠光激光器的研究。采用一個150W模塊進行內(nèi)腔倍頻聲光調(diào)Q綠光激光器實驗研究，用KTP內(nèi)腔倍頻，得到76.9W的綠光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率11.6；用LBO倍頻得到79.3W的綠光輸出。采用兩個150泵浦組件串接，雙聲光調(diào)Q，高抗灰跡KIP晶體倍頻得到131W的綠光激光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率13.1，在激光器輸出功率為128W時功率不穩(wěn)定度為0.71，光束質(zhì)量因子M2在80W時為6.7。此結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率綠光激光器光束質(zhì)量和穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。在此基礎(chǔ)上我們研制了120W綠光激光器樣機，用于前列腺治療儀的研究和開發(fā)。 2、分別采用50W和150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊、采用側(cè)面泵浦方式和

43、優(yōu)化的三鏡折疊諧振腔設(shè)計，類相位匹配KTP晶體作為腔內(nèi)倍頻晶體進行了高功率連續(xù)綠光激光器的實驗研究。用50W型泵浦組件，得到18.7W的連續(xù)波綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.4，功率不穩(wěn)定度為0.4031，在以上實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們研制出國產(chǎn)化的全固態(tài)10W連續(xù)綠光激光器實用化樣機。采用單個150W模塊泵浦，實現(xiàn)了輸出功率51.2W的連續(xù)綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.3，在輸出功率為47.4W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.49，用刀口法測量了激光光束質(zhì)量，M2小于9。據(jù)我們所知，在采用棒狀工作物質(zhì)的全固態(tài)連續(xù)綠光激光器中，該輸出功率達到國際領(lǐng)先水平。 3、進行了高功率連續(xù)

44、紅光激光器的實驗研究。使用Nd：YVO4和LBO晶體進行了LD單端泵浦Nd：YVO4/LBO連續(xù)紅光激光器的實驗研究，當(dāng)泵浦功率為24.56 W時，獲得了671 nm激光功率1.203 W，光-光轉(zhuǎn)換效率為4.9。激光器輸出功率為1.08 W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.52。用LD雙端泵浦單塊Nd：YVO4晶體，腔內(nèi)LBO倍頻，當(dāng)泵浦功率為36W時，獲得671nm CW輸出2.33W，光-光轉(zhuǎn)換效率為6.5，輸出功率為2W附近激光功率不穩(wěn)定度小于0.5，用M2測試儀測得光束質(zhì)量為M2=3.6。以上結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率連續(xù)波全固態(tài)紅光激光器功率穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。 4、采用轉(zhuǎn)移矩陣方法，分

45、別研究了含兩類特異材料的一維光子晶體（對稱Fibonacci序列和異質(zhì)結(jié)構(gòu)）的輸運特性。研究了由正、負折射率材料交替生長按對稱Fibonacci序列排列形成的一維準周期光子晶體的特殊性質(zhì)：具有平均折射率為零的光子帶隙。將該平均折射率為零的光子帶隙與布拉格帶隙比較后發(fā)現(xiàn)，前者受入射角度和偏振的影響較后者小。這意味著零平均折射率全向能隙可被用來設(shè)計帶寬固定的小型化全角度反射器。研究了由兩類單負材料組成的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體透射特性。選擇合適的參數(shù)，使得一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體的平均磁導(dǎo)率和平均介電常數(shù)均為零，發(fā)現(xiàn)其禁帶中出現(xiàn)了一個很窄的共振傳播模式，位相延遲為零，這種傳播模式不會隨著入射角度和偏振的改

46、變而移動，可以用來設(shè)計全方向單通道濾波器。研究了在滿足零平均磁導(dǎo)率和零平均介電常數(shù)的條件下，形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體中引入缺陷時的透射性質(zhì)。在此結(jié)構(gòu)中，調(diào)整缺陷層的數(shù)目和厚度得到多通道濾波特性?？梢岳眠@一特性設(shè)計出一種全新的基于光子晶體的多通道濾波器。全固態(tài)激光器是一種優(yōu)良的新型光源，因具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、輸出穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點，在工業(yè)、科研、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用，已成為應(yīng)用激光器中的主流。高功率的全固態(tài)綠光、紅光激光器在激光彩色顯示、激光醫(yī)療、高密度光存儲、材料處理和分析、超高清晰度打印和掃描等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景，是近年來全固態(tài)激光技術(shù)研究的熱點。 近年來，介電常數(shù)和磁導(dǎo)

47、率同時或只有一個為負數(shù)的新型人工材料-特異材料，已經(jīng)在微波段乃至近紅外通過人工合成實現(xiàn)。人們通過將特異材料引入一維光子晶體中，發(fā)現(xiàn)了新型的光子帶隙。由于這些光子帶隙具有與傳統(tǒng)的布拉格帶隙截然不同的性質(zhì)，并具有潛在的應(yīng)用前景，因此含有特異材料的一維光子晶體已成為了當(dāng)前的一個研究熱點。 本文的主要創(chuàng)新點可以歸納如下： 1、采用兩個150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊，進行了單棒和雙棒串接聲光調(diào)Q內(nèi)腔倍頻綠光激光器的研究。采用一個150W模塊進行內(nèi)腔倍頻聲光調(diào)Q綠光激光器實驗研究，用KTP內(nèi)腔倍頻，得到76.9W的綠光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率11.6；用LBO倍頻得到79.3W的綠光輸出。采用兩個150泵浦組件串接，

48、雙聲光調(diào)Q，高抗灰跡KIP晶體倍頻得到131W的綠光激光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率13.1，在激光器輸出功率為128W時功率不穩(wěn)定度為0.71，光束質(zhì)量因子M2在80W時為6.7。此結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率綠光激光器光束質(zhì)量和穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。在此基礎(chǔ)上我們研制了120W綠光激光器樣機，用于前列腺治療儀的研究和開發(fā)。 2、分別采用50W和150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊、采用側(cè)面泵浦方式和優(yōu)化的三鏡折疊諧振腔設(shè)計，類相位匹配KTP晶體作為腔內(nèi)倍頻晶體進行了高功率連續(xù)綠光激光器的實驗研究。用50W型泵浦組件，得到18.7W的連續(xù)波綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.4，功率不穩(wěn)定度為0.4031，在以

49、上實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們研制出國產(chǎn)化的全固態(tài)10W連續(xù)綠光激光器實用化樣機。采用單個150W模塊泵浦，實現(xiàn)了輸出功率51.2W的連續(xù)綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.3，在輸出功率為47.4W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.49，用刀口法測量了激光光束質(zhì)量，M2小于9。據(jù)我們所知，在采用棒狀工作物質(zhì)的全固態(tài)連續(xù)綠光激光器中，該輸出功率達到國際領(lǐng)先水平。 3、進行了高功率連續(xù)紅光激光器的實驗研究。使用Nd：YVO4和LBO晶體進行了LD單端泵浦Nd：YVO4/LBO連續(xù)紅光激光器的實驗研究，當(dāng)泵浦功率為24.56 W時，獲得了671 nm激光功率1.203 W，光-光轉(zhuǎn)換效率為4.9。激光器

50、輸出功率為1.08 W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.52。用LD雙端泵浦單塊Nd：YVO4晶體，腔內(nèi)LBO倍頻，當(dāng)泵浦功率為36W時，獲得671nm CW輸出2.33W，光-光轉(zhuǎn)換效率為6.5，輸出功率為2W附近激光功率不穩(wěn)定度小于0.5，用M2測試儀測得光束質(zhì)量為M2=3.6。以上結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率連續(xù)波全固態(tài)紅光激光器功率穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。 4、采用轉(zhuǎn)移矩陣方法，分別研究了含兩類特異材料的一維光子晶體（對稱Fibonacci序列和異質(zhì)結(jié)構(gòu)）的輸運特性。研究了由正、負折射率材料交替生長按對稱Fibonacci序列排列形成的一維準周期光子晶體的特殊性質(zhì)：具有平均折射率為零的光子帶隙。將

51、該平均折射率為零的光子帶隙與布拉格帶隙比較后發(fā)現(xiàn)，前者受入射角度和偏振的影響較后者小。這意味著零平均折射率全向能隙可被用來設(shè)計帶寬固定的小型化全角度反射器。研究了由兩類單負材料組成的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體透射特性。選擇合適的參數(shù)，使得一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體的平均磁導(dǎo)率和平均介電常數(shù)均為零，發(fā)現(xiàn)其禁帶中出現(xiàn)了一個很窄的共振傳播模式，位相延遲為零，這種傳播模式不會隨著入射角度和偏振的改變而移動，可以用來設(shè)計全方向單通道濾波器。研究了在滿足零平均磁導(dǎo)率和零平均介電常數(shù)的條件下，形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體中引入缺陷時的透射性質(zhì)。在此結(jié)構(gòu)中，調(diào)整缺陷層的數(shù)目和厚度得到多通道濾波特性。可以利用這一特性設(shè)計出一種全

52、新的基于光子晶體的多通道濾波器。全固態(tài)激光器是一種優(yōu)良的新型光源，因具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、輸出穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點，在工業(yè)、科研、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用，已成為應(yīng)用激光器中的主流。高功率的全固態(tài)綠光、紅光激光器在激光彩色顯示、激光醫(yī)療、高密度光存儲、材料處理和分析、超高清晰度打印和掃描等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景，是近年來全固態(tài)激光技術(shù)研究的熱點。 近年來，介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時或只有一個為負數(shù)的新型人工材料-特異材料，已經(jīng)在微波段乃至近紅外通過人工合成實現(xiàn)。人們通過將特異材料引入一維光子晶體中，發(fā)現(xiàn)了新型的光子帶隙。由于這些光子帶隙具有與傳統(tǒng)的布拉格帶隙截然不同的性質(zhì)，并具有潛在的應(yīng)用前

53、景，因此含有特異材料的一維光子晶體已成為了當(dāng)前的一個研究熱點。 本文的主要創(chuàng)新點可以歸納如下： 1、采用兩個150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊，進行了單棒和雙棒串接聲光調(diào)Q內(nèi)腔倍頻綠光激光器的研究。采用一個150W模塊進行內(nèi)腔倍頻聲光調(diào)Q綠光激光器實驗研究，用KTP內(nèi)腔倍頻，得到76.9W的綠光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率11.6；用LBO倍頻得到79.3W的綠光輸出。采用兩個150泵浦組件串接，雙聲光調(diào)Q，高抗灰跡KIP晶體倍頻得到131W的綠光激光輸出，光-光轉(zhuǎn)換效率13.1，在激光器輸出功率為128W時功率不穩(wěn)定度為0.71，光束質(zhì)量因子M2在80W時為6.7。此結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率綠光激光器光束質(zhì)量和穩(wěn)

54、定性方面處于領(lǐng)先水平。在此基礎(chǔ)上我們研制了120W綠光激光器樣機，用于前列腺治療儀的研究和開發(fā)。 2、分別采用50W和150W半導(dǎo)體側(cè)泵模塊、采用側(cè)面泵浦方式和優(yōu)化的三鏡折疊諧振腔設(shè)計，類相位匹配KTP晶體作為腔內(nèi)倍頻晶體進行了高功率連續(xù)綠光激光器的實驗研究。用50W型泵浦組件，得到18.7W的連續(xù)波綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.4，功率不穩(wěn)定度為0.4031，在以上實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們研制出國產(chǎn)化的全固態(tài)10W連續(xù)綠光激光器實用化樣機。采用單個150W模塊泵浦，實現(xiàn)了輸出功率51.2W的連續(xù)綠光激光輸出，對應(yīng)的光-光轉(zhuǎn)換效率為10.3，在輸出功率為47.4W時測得激光功率不穩(wěn)定

55、度為0.49，用刀口法測量了激光光束質(zhì)量，M2小于9。據(jù)我們所知，在采用棒狀工作物質(zhì)的全固態(tài)連續(xù)綠光激光器中，該輸出功率達到國際領(lǐng)先水平。 3、進行了高功率連續(xù)紅光激光器的實驗研究。使用Nd：YVO4和LBO晶體進行了LD單端泵浦Nd：YVO4/LBO連續(xù)紅光激光器的實驗研究，當(dāng)泵浦功率為24.56 W時，獲得了671 nm激光功率1.203 W，光-光轉(zhuǎn)換效率為4.9。激光器輸出功率為1.08 W時測得激光功率不穩(wěn)定度為0.52。用LD雙端泵浦單塊Nd：YVO4晶體，腔內(nèi)LBO倍頻，當(dāng)泵浦功率為36W時，獲得671nm CW輸出2.33W，光-光轉(zhuǎn)換效率為6.5，輸出功率為2W附近激光功率不

56、穩(wěn)定度小于0.5，用M2測試儀測得光束質(zhì)量為M2=3.6。以上結(jié)果在目前國內(nèi)外高功率連續(xù)波全固態(tài)紅光激光器功率穩(wěn)定性方面處于領(lǐng)先水平。 4、采用轉(zhuǎn)移矩陣方法，分別研究了含兩類特異材料的一維光子晶體（對稱Fibonacci序列和異質(zhì)結(jié)構(gòu)）的輸運特性。研究了由正、負折射率材料交替生長按對稱Fibonacci序列排列形成的一維準周期光子晶體的特殊性質(zhì)：具有平均折射率為零的光子帶隙。將該平均折射率為零的光子帶隙與布拉格帶隙比較后發(fā)現(xiàn)，前者受入射角度和偏振的影響較后者小。這意味著零平均折射率全向能隙可被用來設(shè)計帶寬固定的小型化全角度反射器。研究了由兩類單負材料組成的一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體透射特性。選擇合適

57、的參數(shù)，使得一維異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體的平均磁導(dǎo)率和平均介電常數(shù)均為零，發(fā)現(xiàn)其禁帶中出現(xiàn)了一個很窄的共振傳播模式，位相延遲為零，這種傳播模式不會隨著入射角度和偏振的改變而移動，可以用來設(shè)計全方向單通道濾波器。研究了在滿足零平均磁導(dǎo)率和零平均介電常數(shù)的條件下，形成的異質(zhì)結(jié)構(gòu)光子晶體中引入缺陷時的透射性質(zhì)。在此結(jié)構(gòu)中，調(diào)整缺陷層的數(shù)目和厚度得到多通道濾波特性?？梢岳眠@一特性設(shè)計出一種全新的基于光子晶體的多通道濾波器。全固態(tài)激光器是一種優(yōu)良的新型光源，因具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、輸出穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)點，在工業(yè)、科研、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用，已成為應(yīng)用激光器中的主流。高功率的全固態(tài)綠光、紅光激光器在激光彩色顯示、激光醫(yī)療、高密度光存儲、材料處理和分析、超高清晰度打印和掃描等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景，是近年來全固態(tài)激光技術(shù)研究的熱點。 近年來，介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時或只有一個為負數(shù)的新型人工材料-特異材料，已經(jīng)在微波段乃至近紅外通過人工合成實現(xiàn)。人們通過將特異材料引入一維光子晶體中，發(fā)現(xiàn)了新型的光子帶隙。由于這些光子帶隙具有與傳統(tǒng)的布拉格帶隙截然不同的性質(zhì)，并具有潛在的應(yīng)用前景，因此含有特異材料的一維光子晶體已成為了當(dāng)前的一個研究熱點。 本文的主要創(chuàng)新點可以歸納如下