高功率窄线宽中红外光参量技术研究
结题报告
批准号:
U1230101
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
刘崇
依托单位:
学科分类:
A31.NSFC-中物院联合基金
结题年份:
2015
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈军、项震、张翔、潘孙强、董延涛、叶志斌
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
项目研究一种获得高功率窄线宽的光参量振荡和放大技术,建立获得百瓦级3微米、光谱宽度小于0.5 nm、转换效率大于15% 的中红外激光输出理论模型,并进行相关的实验研究。通过理论模型的建立,重点研究OPO过程中引起光谱展宽的因素,OPA过程中的热效应对转换效率和输出光谱特性的影响。开展原理性实验研究,利用高功率窄线宽Nd:YAG激光作为泵浦光束,通过参量MOPA结构获得3微米中红外激光输出。通过OPO过程中对腔内光谱控制元件参数的合理选择,以及OPA过程中对非线性晶体温度梯度的控制,获得高功率窄线宽激光输出,提高非线性转换效率,验证并完善理论模型。
英文摘要
This project is to investigate an OPO and OPA technology to obtain high power and narrow linewidth Mid-IR lasers. The main task is to establish a theoretical model on hundred-Watt level Mid-IR lasers with 0.5 nm linewidth and 15% conversion efficiency. The corresponding experiments should also be carried out. In the theoretical model, we especially take into account the factors that are related to the spectral bandwidth in an OPO process. In an OPA process, thermal effects are especially important, which influence the conversion efficiency and the spectral bandwidth. The experiments should also be carried out to verify the theoretical model. A high power narrow linewidth Nd:YAG laser is used as the pump source. An optical parametrical MOPA scheme is used to obtain 3 μm Mid-IR laser output. In the OPO process, emphases are placed on the parameters of the intra-cavity components related to the spectral bandwidth. In the OPA process, we pay attention to the controlling of the temperature gradient of the nonlinear crystal. In this way, we can have high power and narrow linewidth Mid-IR laser output with high conversion efficiency.
窄线宽3μm波段中红外激光在光电对抗、大气监测、太赫兹场产生等应用领域用途广泛,常采用光学参量振荡器(OPO)及光学参量振荡放大器(OPA)获得高功率窄线宽中红外激光,然而目前实现窄线宽百瓦量级的中红外输出还未见报道。项目的研究内容是研究一种获得高功率窄线宽的OPO和OPA技术,建立获得百瓦级3微米、光谱宽度小于0.5nm、转换效率大于15% 的中红外激光输出理论模型,并进行相关的原理实验研究。.通过项目研究,建立并完善了理论模型,编制了可视化仿真计算程序,对OPO和OPA中的参量过程进行了仿真计算,并根据计算结果开展相关实验研究。搭建了实验系统,获得了功率5.45W的2.9μm激光输出,信号光线宽0.3nm,系统转换效率为15.6%。项目研究中指出谐振腔不能有效限制横模进而导致的相位失配是引起高功率脉冲OPO线宽展宽的主要因素,同时分析了OPA系统中提高转换效率的方法,提出了功率百瓦级、光谱宽度小于0.5nm、转换效率大于15%的中红外OPO和OPA系统的设计方法和技术要点。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1364/ao.53.007963
发表时间:2014-11
期刊:Applied optics
影响因子:1.9
作者:Z. Ye;Yi Wang;Zhigang Zhao;Chong Liu;Z. Xiang
通讯作者:Z. Ye;Yi Wang;Zhigang Zhao;Chong Liu;Z. Xiang
Beam Profile Evolution and Beam Quality Changes Inside a Diode-End-Pumped Laser Oscillator
二极管端泵浦激光振荡器内的光束轮廓演变和光束质量变化
DOI:10.1109/jqe.2013.2294362
发表时间:2014-02
期刊:IEEE Journal of Quantum Electronics
影响因子:2.5
作者:Qi, Yunxuan;Liu, Chong;Xiang, Zhen;Ge, Jianhong
通讯作者:Ge, Jianhong
Fiber-solid, hybrid, single-frequency laser (100 W) with a 100 MHz repetition rate and 1 ns pulse width from a spherical aberration compensated four-stage Nd:YVO4 amplifier
光纤固体、混合、单频激光器 (100 W),具有 100 MHz 重复率和 1 ns 脉冲宽度,来自球面像差补偿四级 Nd:YVO4 放大器
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Applied Optics
影响因子:1.9
作者:Liu, Bin;Wang, Chunhua;Xiang, Zhen;Liu, Chong
通讯作者:Liu, Chong
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Optical Review
影响因子:1.2
作者:Qi, Yunxuan;Liu, Chong;Xiang, Zhen;Ge, Jianhong
通讯作者:Ge, Jianhong
DOI:10.1364/ol.39.002537
发表时间:2014-05
期刊:Optics letters
影响因子:3.6
作者:Chong Liu;Yi Wang;Z. Ye;Zhigang Zhao;Z. Xiang
通讯作者:Chong Liu;Yi Wang;Z. Ye;Zhigang Zhao;Z. Xiang
跨介质量子增强探测技术-跨介质量子增强探测技术研究
  • 批准号:
    2025C02029
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    刘崇
  • 依托单位:
利用多级激光放大器中M2因子的周期性变化实现对光束质量的主动管理
  • 批准号:
    61575172
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    刘崇
  • 依托单位:
体全息光栅的制作及其改善半导体激光器光谱特性的研究
  • 批准号:
    60908013
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    刘崇
  • 依托单位:
应用于LD泵浦激光系统的复合型相位共轭技术研究
  • 批准号:
    10876037
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    刘崇
  • 依托单位:
国内基金
海外基金