一、10.6微米高效率声光调制器（论文文献综述）
刘超[1]（2021）在《基于飞秒激光直写的可集成固态量子存储器研究》文中研究说明量子存储器是量子信息科学中的一种核心器件。它能将预报单光子转化为确定单光子、增进量子精密测量的精度、同步量子计算中的门操作。基于量子存储器的量子中继方案,能够有效地克服光信号在光纤中传输时的指数衰减问题,从而实现远距离的量子通信。目前量子存储器的研究已经取得了长足的进展,为了推动量子存储器的实际应用,研究小型化可集成化的量子存储器,具有重大意义。基于固态体系的量子存储器,具有物理和化学性质稳定、易于加工和与其他器件集成的优点,很适合用来研制可集成量子存储器。掺杂在固体中的稀土离子,在低温下具有很长的相干寿命,是一种具有非常好的应用前景的量子存储材料。我博士阶段主要基于稀土掺杂晶体,利用飞秒激光直写技术研制可集成的固态量子存储器。本文取得的主要研究成果如下:1.测定掺Nd3+硅酸钇晶体中143Nd3+离子光学基态的自旋哈密顿量。量子存储依赖于存储介质中具体的能级,在应用量子存储方案之前,我们需要选择合适的能级体系,因而需要了解该介质详细的能级结构,也就是说需要知道该体系的哈密顿量。143Nd3+离子是一种典型的Kramers离子,它具有S=1/2的电子自旋以及I=7/2的核自旋,光学基态共有16个能级,采用传统的光谱学的方法很难定出它的自旋哈密顿量。我利用参与研制的脉冲式超低温电子顺磁共振谱仪,结合自己编写的程序,拟合出了掺钕硅酸钇（Nd3+:Y2SiO5）晶体中143Nd3+离子光学基态的自旋哈密顿量,拟合偏差接近于实验数据的误差。该方法也可直接应用于其他Kramers离子自旋哈密顿量的测定。2.参与搭建基于稀土掺杂晶体的可集成固态量子存储平台。飞秒激光直写技术具有加工精度高,可重复性、稳定性好的优点。我采用该技术在稀土掺杂晶体上刻蚀Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型的光波导,一条光波导就可以作为一个量子存储器使用。这些不同种类的光波导在量子信息科学中有不同的应用,其中Ⅱ型光波导能极大地增强光场的功率密度;Ⅲ型光波导则能够支持不同偏振光的单模传输;Ⅳ型光波导位于晶体的表面20微米内,便于与其他的片上可集成器件对接。3.实现基于掺铕硅酸钇（151Eu3+:Y2SiO5）晶体的高保真度相干光存储。151Eu3+:Y2SiO5晶体可表现出长达6个小时的自旋相干时间,这是目前所有体系中最长的相干时间,这种独特的性质使得它在量子信息领域中具有非常好的应用前景。我在151Eu3+:Y2SiO5中晶体刻蚀出Ⅱ型光波导,该波导能够很好地与单模光纤兼容,插入损耗最低可达4.95 dB。接着我在Ⅱ型光波导中演示了基于两种不同存储方案的相干光存储,存储保真度均在99%左右,证明了基于Ⅱ型光波导的存储器的可靠性。4.实现按需式读取的可集成固态量子存储器。我在151Eu3+:Y2SiO5晶体的表面上刻蚀片上光波导,并在光波导的旁边引入电极,利用Stark调制的原子频率梳方案,实现了光量子比特的按需读取,存储保真度为99.3%±0.2%,这接近基于块状晶体的量子存储器中获得的99.9%的最高保真度的记录。通过在电极上施加两个峰值电压为5V的电场脉冲,就能主动地控制存储时间。这种跟晶体管-晶体管逻辑兼容的设置,为基于波导的量子存储器的进一步扩展和集成奠定了基础。
张程[2]（2021）在《带内泵浦钬掺杂氟化物中红外激光器研究》文中研究说明2.1μm钬激光位于水的吸收峰和“大气窗口”内,在大气监测、遥感、军事以及医疗等领域有重要的应用价值。随着新型人工激光材料生长技术的不断发展,直接泵浦的中红外固体激光器件由于结构紧凑、稳定高效等优点备受关注,并不断开拓出新的重要应用。基于带内泵浦掺钬氟化物产生2.1μm激光是一条重要的技术途径,采用掺铥1.9μm激光器泵浦掺钬增益介质的2.1μm中红外激光器,具有转换效率高、体积小、光束质量好等特点,是实现高能量、大功率2.1μm激光输出的重要技术手段,是当前激光领域的研究热点之一,有着重要的发展前景。“一代材料,一代器件”,新的激光增益介质以及新型低维饱和材料的出现,为研制新一代高效钬掺杂中红外脉冲激光器提供了机遇,本论文从理论和实验两方面围绕掺钬氟化物增益介质和新型可饱和吸收调制器件,研究了2.1μm固体激光被动调Q、被动锁模运转的动力学机理,实现了带内泵浦Ho3+掺杂氟化物增益介质的2.1μm脉冲激光稳定运转。结合晶体物理,从理论和实验上研究了钬掺杂氟化物晶体和单晶光纤的光谱性质和能量传递过程,搭建了相关的激光试验样机,实现了高效的激光输出,相关结果为该类小型化2.1μm激光器的研制提供了技术参考,同时也为相关材料的优化制备提供了一定的参考依据。本论文的主要研究工作如下:1.分析中红外2.1μm激光的应用及产生途径。介绍了连续激光调谐技术、短脉冲调Q技术以及超短脉冲激光的锁模技术;结合激光技术综述了钬掺杂激光器的研究进展,分析了钬掺杂氟化物材料的优良性能;最后对全文研究内容及意义进行了总结和展望。2.基于传统的Ho:YLF晶体和新型Ho:SrF2单晶光纤光谱特性的研究和表征,实现了带内泵浦掺钬氟化物晶体连续激光输出。其中,在能级寿命和光谱研究的基础上,结合Judd-Ofelt理论和Fuchtbauer-Ladenburg公式计算了Ho:SrF2单晶光纤的发射截面和有效增益截面,并结合实验验证了Ho:SrF2单晶光纤产生2.1μm波段激光的可行性。单晶光纤激光器输出功率突破瓦级,斜效率高达48.2%。进一步借助双折射石英片对Ho:YLF晶体和Ho:SrF2单晶光纤进行连续激光调谐实验研究,高的输出功率和宽的连续调谐范围表明掺钬氟化物晶体具有实现超快激光运转的潜力。3.基于带内泵浦的被动调Q钬脉冲激光器的研究:利用mathcad软件设计合理的谐振腔,在此基础上分别搭建Ho:YLF块状晶体和Ho:SrF2单晶光纤激光器。成功制备了高性能的低维材料可饱和吸收体（银纳米棒和石墨炔）并在2.1μm附近对其进行了非线性光学表征,并首次将其作为被动调Q开关器件,用于带内泵浦钬激光器中,分别实现了Ho:YLF块状晶体、Ho:SrF2单晶光纤脉冲激光的稳定输出,重复频率在几十k Hz,脉冲宽度在百纳秒量级。4.带内泵浦主动调Q掺钬脉冲激光特性的研究:结合声光调制开关分别对Ho:YLF块状晶体以及Ho:SrF2单晶光纤进行声光调Q脉冲激光特性实验研究,获得了高能量脉冲激光的稳定运转。利用Ho:YLF晶体作为增益介质,在重复频率为100 Hz时,获得脉冲宽度为47.12 ns,相应的峰值功率为22.29 k W。Ho:SrF2单晶光纤声光调Q激光器中得到最窄脉宽为52.38 ns,峰值功率为24.43 k W。5.基于声光开关与金纳米双锥吸收体双损耗调制技术的脉冲激光特性研究,实现了脉宽有效压缩的带内泵浦Ho:YLF脉冲激光输出。结合理论分析,探究了两种Q开关在脉冲激光技术中的调制机理,为发展高对称性、窄脉宽的2.1μm小型脉冲激光器提供了有效的技术方案。6.基于SESAM可饱和吸收体的带内泵浦Ho:YLF超短脉冲激光特性研究:实现了2.1μm调Q锁模激光运转。通过ABCD矩阵理论计算和mathcad仿真模拟设计了锁模谐振腔,以半导体可饱和吸收镜SESAM为锁模调制器件,实现了100%调制深度的调Q锁模脉冲激光输出,锁模脉宽为1.22 ns,重频为109.8 MHz。7.开展了Tm晶体腔内泵浦Ho晶体同时实现两种不同波长的脉冲激光特性研究。分别用Tm:YLF和Tm:YAP晶体对Ho:YLF晶体进行腔内泵浦激光实验,在两种不同Tm晶体的激光抽运下成功获得2.1μm的激光输出。研究结果表明,腔内泵浦掺Ho3+激光增益介质的方法可以发挥LD和带内泵浦两方面的优势,更有利于室温下获得高效率的激光输出。
陈毅[3]（2020）在《种子光注入的10～12μm长波红外CdSe光学参量振荡器研究》文中研究说明10～12μm长波红外激光在红外对抗、强场物理、大气环境监测等多个领域有重要的应用价值。非线性频率转换技术是实现10～12μm长波红外激光的技术之一,其特点为结构紧凑、体积小、全固化、波长可调谐、运行稳定。非线性晶体作为非线性频率转换的场所,对光学转换的效率、光束质量等指标影响较大。目前,由于缺乏10～12μm波段高性能非线性晶体,非线性频率转换技术输出该波段激光仅有百毫瓦功率级别,输出功率亟待进一步提升。在高性能非线性晶体未成功合成的当下,如何使用现有的较低性能（例如较低非线性系数、低热导率、大吸收系数或小尺寸）非线性晶体来实现较高功率、高光束质量的10～12μm长波红外激光,是现阶段该领域急需解决的科学问题之一。在此背景下,本文选用国内生长较为成熟的CdSe为非线性晶体,通过提升CdSe光学参量振荡器（Optical parametric oscillator,OPO）的光学转换效率来提升其输出功率。通过数值计算与实验验证,本文部分解决了CdSe OPO输出功率低、光光转换效率低的问题,实现了目前10～12μm波段CdSe OPO的最高平均功率与最佳光束质量。按照逻辑框架,本文可归纳为三部分主要内容:（1）为提高CdSe OPO的光光转换效率,尝试从降低出光泵浦阈值入手。为此,通过三波耦合方程,建立CdSe OPO数值计算模型。通过数值计算,发现输出激光是在量子噪声中建立的,若加大输出激光初始建立的基底,使该基底与输出激光同波长,则可显着降低出光泵浦阈值。针对该发现,提出在脉冲泵浦光的基础上,额外注入一束与输出信号光或闲频光波长相同的连续波或脉冲种子光的方案,预计可显着降低出光泵浦阈值,并因此提升光光转换效率。（2）在数值计算的基础上,实验搭建CdSe信号光谐振OPO（SROPO）,使用Ho:YAG调Q激光器输出2.1μm脉冲光作为泵浦光,Cr2+:Zn Se激光器输出2.6μm连续波激光作为种子光,采用4镜环形腔结构并采用腔内扩束方式从而实现泵浦光与腔内振荡光较好的模式匹配。实验中,在22.4 W（22.4 m J）泵浦功率下,160 m W连续波种子注入使得出光泵浦阈值降低约14%,使输出功率增加约30%,实验结果与理论预期相吻合。最终,得到波长10.1μm、平均功率1.05 W、脉冲能量1.05 m J、光光转换效率4.69%、光束质量M2≤2.25的闲频光激光输出。平均功率是现有10～12μm波段CdSe OPO最佳成果的3.3倍。（3）为提升上述CdSe SROPO闲频光的光束质量,提出CdSe闲频光谐振OPO（IROPO）方案。实验中在18.2 W泵浦光、90 m W连续波种子光输入功率下,实现波长11.0μm、平均功率802 m W、脉冲能量0.8 m J、光光转换效率4.41%、光束质量M2≤1.23的闲频光激光输出。与不注入种子光相比,种子光注入使得出光泵浦阈值降低约24%,使输出功率增加约102%。与SROPO相比,IROPO在可比拟的输出功率、光光转换效率下,实现了极佳的光束质量（M2≤1.23）,因此更加胜任光学参量放大器等对入射激光光束质量要求较高的应用。另外,IROPO与SROPO相比,腔内能量密度更低,因此更加胜任较高功率、长时间运行的激光器场合。总之,本文研究的结论与方法可应用于本波段或其他波段非线性系数小或大的非线性晶体,有助于提升传统光学参量振荡器的光学转换效率并同时保持良好的光束质量。
丁星[4]（2020）在《基于微腔中量子点的高亮度高品质单光子源》文中提出自组装半导体量子点是一种人造的纳米颗粒,可以形成具有单原子特性的分立能级结构,又被称为“人造原子”。由于其依托完备且迅猛发展的半导体微纳加工技术,容易实现大规模化,被认为有希望为量子信息技术及光学量子计算提供理想的单光子源。自组装半导体量子点也是目前所有物理系统中品质最好、效率最高的单光子源。为了能够真正用于可扩展、实用化的量子信息技术,单光子源需要同时满足三个核心性能指标:高单光子性、高光子全同性和高提取效率。前两项单光子性、全同性已在实验上通过脉冲共振荧光激发的方式实现。为了进一步提高提取效率,需要将量子点单光子源耦合进微腔中。为此我们制备了高品质的量子点样品与微柱谐振腔,在脉冲共振激光激发下,实验上观察到的单光子性为99.1%,光子全同性为98.5%,单光子提取效率为66%,这是首次量子点单光子源同时满足三个核心指标。这样的单光子源可在将来应用于大规模多光子干涉,推动光学量子计算领域的发展。在光学量子计算方面,我们将微腔中的高品质高亮度单光子源运用到了玻色采样量子计算模型中。玻色采样被认为是光学量子计算系统中最有希望实现超越经典计算机计算能力的模型之一。为此我们研究了两种不同技术路线,一是基于可编程的时间编码玻色采样,这是首次利用量子点单光子源进行的玻色采样实验,将采样的光子数提升到了4个光子,采样速率比此前基于参量光源的玻色采样实验快了 100倍以上。另一方面,为了进一步提升采样的光子数与采样速率,我们发展了高速主动式光开关与超低损耗的三维空间编码干涉仪,首次实现了 20光子输入、60×60模式干涉线路的空间编码玻色取样,其采样的输出态维数达到了三百七十万亿,为实现超越经典计算机运算能力的玻色采样打下了坚实的基础。
江昱佼[5]（2020）在《周期量级飞秒钛宝石激光驱动的阿秒脉冲产生及测量研究》文中研究表明自从激光在实验室被证明以来,人们对光有了不断深刻的认识和掌控。激光在多个行业中都展示出了重要的价值,例如工业中的激光加工,医疗中的激光成像、激光手术刀,基础科研中的激光研究化学、生物学、材料学等等,不同的应用场景对激光提出了不同的要求,例如能量、波长范围、脉冲宽度等。在超快科研领域,研究分子原子动力学过程广泛采用泵浦探测的方法,这种方法可以将瞬时的状态稳定记录。阿秒泵浦探测是目前最快的“相机”,它可以捕捉电子的跃迁、干涉等行为,要求阿秒量级脉宽的高能量脉冲,并且泵浦探测的装置足够稳定,脉冲的相位也要稳定。本论文正是研究阿秒泵浦探测中的稳定控制与多用途阿秒光源产生,在超快领域有很重要的意义。本论文紧密围绕阿秒泵浦探测实验,从逐级光源产生到稳定控制做了较为完整的研究,主要工作的出发点和取得的成果如下:1、在阿秒脉冲产生的过程中经常要用到少周期量级激光脉冲做驱动,作用于气体,产生阿秒脉冲的转化率很低,要得到更高能量的阿秒脉冲首先要有高能量的少周期量级驱动脉冲。传统的空心光纤展宽光谱的方法由于要维持波导结构,芯径不能过大,输出能量也遇到了瓶颈,并且空心光纤对入射光束指向稳定性要求很高。而固体块材料因为三阶非线性系数太强,入射脉冲很容易自聚焦,进而在材料中成丝,造成材料的不可逆破坏。台湾国立清华大学的孔庆昌老师小组率先使用固体薄片组的结构实现了超过一个倍频程的光谱展宽,输出能量效率为54%,输出单脉冲能量76μJ,输出光斑质量高,光谱相干性好。我们深受启发,进行了固体薄片组展宽光谱的实验,通过优化输入脉冲的参数以及光路几何参数,使用0.1 mm厚度的一组熔石英薄片对钛宝石放大器输出的0.8 m J,30 fs脉冲光谱进行展宽,从740-860 nm展宽至450-960nm,覆盖了一个倍频程,输出单脉冲能量0.7 m J,贝塞尔光斑的中心能量占输入脉冲的85%。后续通过啁啾镜组和尖劈对精细补偿色散,得到了5.4 fs的输出。为首个报道的薄片组展宽光谱后的色散补偿结果,并且首次实现了高能量输出。对比了空心光纤展宽的方法,熔石英薄片组调节方便、对光束指向稳定性不敏感,输出效率高,单脉冲能量高,是一种很有前途的展宽光谱方法。2、在振荡器载波包络相位锁定的情况下,利用上述固体薄片组产生的超连续光谱作为f-2f光谱干涉源,进行了振荡器后载波包络相位慢漂的锁定。在光谱仪积分时间3 ms下得到了RMS=227 mrad的载波包络相位抖动结果。我们在同样的实验条件下同时利用固体薄片组和空心光纤输出脉冲对振荡器后的载波包络相位慢漂进行了锁定,从另一个角度对比两种展宽方式的优劣。首先,薄片组输出的光谱在f-2f光谱干涉仪中的干涉调制深度要优于相应的空心光纤输出光谱。锁定结果表明,薄片组方法后的载波包络相位抖动明显低于空心光纤方法。理论模拟结果也显示固体薄片组展宽方法相对于空心光纤得到的输出脉冲光谱相干性更好,更利于稳定锁定载波包络相位。3、基于上面两个实验得出固体薄片组展宽光谱的方法可以得到更高功率,相干性更好的少周期飞秒脉冲,这对后续阿秒脉冲产生和实验有重大意义,我们用该光源驱动阿秒脉冲串的产生并做了测量。将上述5.4 fs的高功率脉冲直接用于高次谐波产生,后续电子谱测量时由于单级光谱太宽,导致RABITT（双光子跃迁干涉阿秒重建）边带难以分辨。将薄片组的输入能量降低至0.53 m J,适当降低光谱展宽效果,使得后续电子谱边带可分辨。此时发现同样的脉冲能量和焦点直径下,薄片组方法驱动高次谐波产生得到的光通量明显高于空心光纤,这很可能是驱动光相干性好的另一个表现。采用RABITT方法进行阿秒脉冲串测量,得到了一串209 as的脉冲,测试的110分钟内电子谱非常稳定。通过强场近似方法对上述不同输入能量下薄片组得到少周期脉冲产生的高次谐波进行模拟,得到了和实验相符的结果。于是进一步设想在高功率薄片组注入状态下,通过后续带通滤波片对输出光谱进行裁切,使得原本的钛宝石激光器变成准可调谐激光器,这样做的目的是基于很多研究的能级可能处于高次谐波的空缺处,而可调谐激光器的调谐范围通常比较有限,在薄片后对高功率脉冲进行光谱裁切的方法非常经济灵活。我们模拟了裁切后的脉冲驱动得到的高次谐波光谱,考虑了能量损失和光路调节等现实情况,证明了该设想的可行性。4、本实验室的阿秒实验光路目前为共线光路,泵浦光和探测光经过相同的机械元件,稳定性好,缺点是最终阿秒脉冲通过正入射到多层镀膜反射镜上反射,该镜子不仅造价昂贵,也极大限制了反射的中心能量和带宽。如果在产生高次谐波前就将飞秒脉冲分成两路,后续通过打孔镜合束,就可以用略入射的方式反射阿秒脉冲,后续可进行更为广泛的阿秒实验。这种光路为非共线光路,是本实验组未来的规划。由于两路光经过了不同的机械元件,元件各自抖动使得两臂相对臂长不稳定,追求高精度的阿秒实验也无从说起。为了锁定两臂的相对臂长,我们搭建了马赫-增德尔干涉仪,使用532 nm的连续激光,沿着泵浦-探测光路的两臂传播与复合,通过对复合后干涉条纹进行快速傅里叶变换,采用精度高达0.1 nm的高速压电陶瓷平移台进行相对臂长实时调整,编写了高效率的控制软件,实现了臂长一米,两臂间抖动的均方根4.1 as的长达12小时精确锁定,此结果在现有报道中非常优异。这样的精度可以满足目前绝大多数阿秒实验。5、进行了载波包络相位锁定下的相干合成光场驱动高次谐波的实验。将钛宝石放大器输出脉冲通过空心光纤展宽光谱,进一步利用相干合成技术,将脉冲分为650nm-980 nm与450 nm-750 nm两部分,各自补偿色散后合成。分别研究了载波包络相位对长波单独产生高次谐波的影响和不同延时下长短波相干合成共同作用产生的高次谐波。实验显示短波的加入对高次谐波光谱的影响非常明显,光谱由原本的分立状态变成了准连续状态。在实验中,短波成分能量仅约为长波的五分之一,但由于该成分的加入,光场原本简单的时间对称性遭到了破坏,光场被短波明显调制,进而影响电离电子运动。通过强场近似解释了光场调制对高次谐波的影响。
张晔[6]（2019）在《3微米波段激光及其复合材料内超声波激励的研究》文中提出先进复合材料大量应用于航空航天领域,相关零件的内部损伤情况对整个航空器的性能有极为重要的影响。激光超声无损检测技术具有高速、远距离和高分辨率的特点,适用于各种大尺寸、复杂曲面先进复合材料零件的无损检测。复合材料所含C-H和C-H2键的谐振频率位于3.4μm,使用这个波长的激光进行激发,有利于提高光声能量转换效率。因此,中红外激光是复合材料内超声场产生的首选激励源。本论文基于磷锗锌（Zn Ge P2,ZGP）和硒镓钡（Ba Ga4Se7,BGSe）晶体,搭建了3.4μm波段中红外激励源,并在理论和实验方面对复合材料内中红外激光激励的超声场进行了研究。建立了复合材料中激光超声热弹性激发模型,分析了激光超声热弹性激发机制的热传导和热应力耦合的物理过程。基于双层结构模型,利用COMSOL Multiphysics多物理场耦合软件,对温度场、应力场和位移场进行了有限元求解,计算出了复合材料中温度场、应力场、位移场的分布情况。最后,通过数值模拟分析激光的波长、能量、光谱宽度以及激光脉宽对超声波激发的影响,讨论了激光超声的阈值以及等效光学穿透深度,理论上给出了激光超声对激励源的参数要求。设计并实现了大能量高重复频率中红外非线性频率转换的2.09μm泵浦源。建立了Ho:YAG激光器连续和调Q运转的模型。理论计算了晶体的掺杂长度、掺杂浓度、泵浦光半径和输出镜反射率对激光输出特性的影响。理论上,对晶体内部热分布进行了分析,计算出了高功率泵浦下Ho:YAG晶体的热透镜焦距,并据此设计出了激光器谐振腔的热稳结构。以理论分析为依据,设计了双末端泵浦Ho:YAG声光调Q激光器。最终,实验上获得了1k Hz重复频率下,最大33.5W的2.09μm激光输出,最小脉冲宽度为30ns。其光束质量因子M 2=1.2。发展了中红外激光超声激励源。运用光学参量振荡和光学参量放大器的理论,设计了高重复频率、可调谐中红外激光。基于磷化锗锌（Zn Ge P2,ZGP）晶体,实现了3.2～3.5μm激光输出,脉冲重复频率1k Hz,最大单脉冲能量5.6m J。基于硒镓钡（Ba Ge4Se7,BGSe）晶体,设计并实现了直腔单共振3.295μm和3.936μm激光输出,激光峰值半高小于7nm,脉冲重复频率1k Hz,最大单脉冲能量1m J。最后,基于纤维增强型环氧树脂基体复合材料,在3微米波段激光的激励下,实验上同时获得了中心频率为2.5MHz、5MHz、7MHz和10MHz的超声波,实验结果与理论分析符合较好。实验对比研究了1μm、2μm和3μm激光对超声激励的影响;研究分析了激励源光谱特性对超声场的影响。另外,实验研究了3微米波段激光激励下,三种典型高分子聚合物基体材料Epoxy、PEEK和PI中的超声波的产生以及材料的参数对于超声波产生的影响。
陆洋[7]（2019）在《基于飞秒激光的相干扫描表面形貌测量技术研究》文中认为飞秒激光作为本世纪最受关注的技术之一,为精密测量领域时空分辨力的提升提供了突破性的新方法和新技术。这主要体现在两个方面:（1）飞秒激光的脉冲重复频率可以溯源至原子钟频率基准,将脉冲与脉冲之间的空间距离精度锁定到原子跃迁的共振频率稳定性上,利用这绝对精确的距离作为一把标尺去测量几何量可以达到超高的空间分辨力;（2）飞秒激光的脉冲宽度为10-15s量级,该时间尺度在宇宙大统一作用力崩解与电弱对称崩解的时间之间,利用单个飞秒脉冲对物理现象进行曝光捕获,可以达到超高时间分辨力。本文以实现精密表面形貌测量中的超高时空分辨力为任务,开展了基于飞秒激光的静态表面和动态表面形貌测量理论和方法研究。论文的主要工作总结如下:1)开展了飞秒激光光源相干性定量测量方法研究。测量结果表明,光纤飞秒激光光源具有高空间相干性和低时间相干性。基于飞秒激光搭建的干涉系统可以消除寄生噪声条纹对测量的影响,验证了飞秒激光对提高光学干涉成像测量视场和条纹分辨力的可行性。2)提出了基于低相干扫描的大视场粗糙表面形貌测量方法。根据飞秒激光的相干特性,分析了飞秒激光相干扫描干涉理论,研究了干涉条纹的零级条纹识别算法。针对粗糙表面,提出了光强偏振调制的技术,保证了干涉对比度,以粗抛光中的巨型麦哲伦望远镜镜面碳化硅基板为例,实现了高精度、大视场粗糙表面的三维形貌测量。3)搭建了基于飞秒激光重复频率扫描的多目标表面形貌并行测量系统并彻底解决了在线测量精度溯源问题。利用溯源至原子钟的飞秒激光重复频率扫描,进行不同干涉仪站点中不同级脉冲之间的扫描干涉并实现了多个表面形貌测量,完成了从空间测量精度到频率测量精度的转化,彻底解决了现有相干扫描干涉垂直分辨力难以溯源以及难以实现并行检测等问题。利用所搭建的系统对硅晶片和量块进行了纳米精度的表面形貌测量,验证了该方法的高测量精度和在线并行检测能力。4)研究了光纤飞秒激光脉冲数字全息干涉测量方法。基于飞秒激光超短脉冲宽度特性,将单脉冲成像技术与数字全息干涉技术相结合,实现了动态表面形貌测量的超高时间分辨力。利用脉冲飞行时间与相机曝光时间的同步匹配对被测目标进行曝光和成像,深入研究了低重复频率飞秒激光放大的ASE干涉成像噪声抑制技术,并进行了不同方法对比和技术特点总结。以反射式离轴数字全息干涉系统为例,实现了声致薄膜振动的动态表面进行测量。5)结合泵浦探测技术,提出了基于单脉冲数字全息干涉的平面光声波瞬时测量方法。研究了光声波激发及传播原理,分析了热扩散和压力扩散限制对光声成像的要求,设计并搭建了透射式单脉冲数字全息泵浦探测系统,对飞秒激光泵浦激发丙酮溶液的瞬时光声波进行测量。和传统光声波测量方法相比,该测量方法无需区域扫描或电子噪声平均化,具有理想的图像对比度,首次实现了光声波超高时间分辨力和高空间分辨力的二维平面表征。
高英豪[8]（2019）在《稳定输出的1.06微米压缩真空态光源的制备》文中研究指明量子光学在非经典光场的产生和应用方面得到了飞速发展,基于量子水平的精密测量已成为三十年来物理学所关注的一个重要研究方向。其中压缩态光场是量子光学研究中最热门的方向之一。为突破量子噪声对精密测量的限制,需要尽可能地降低光源的量子噪声。海森堡测不准原理指出,当某一分量的量子噪声低于散粒噪声极限（shot noise limit,SNL）时,其共轭分量上的量子噪声势必会高于散粒噪声极限,人们把某一分量噪声低于散粒噪声极限的光场称之为压缩态光场。压缩态光场凭借其噪声特性在精密测量中得到了广泛地应用。为了有效地利用压缩态光场,需要制备稳定可靠的压缩态光源。光学参量振荡器（optical parametric oscillator,OPO）的参量下转换过程是制备压缩态光场最有效的方法之一,我们的实验是通过波长为532 nm的激光泵浦由I类匹配的周期极化磷酸氧钛钾（periodically poled potassium titanyl phosphate,PPKTP）晶体构成的光学参量振荡器来制备1.06μm压缩真空态光场,为了获得稳定输出的压缩真空态光场,我们开展了一系列的研究,具体工作如下:1、使用单向行波腔技术和内腔二次谐波产生（second harmonic generation,SHG）技术得到了高功率1.06μm和532 nm双波长输出的激光器。实验中通过引入和控制二次谐波产生时引入的非线性损耗,使得激光器可以在无模式跳变的情况下保持稳定的单频运转。在50 W泵浦光的抽运下,输出532 nm和1.06μm激光的功率为9.5W和3.1 W,并且可以长时间单纵模运转。实验中测得激光器输出两个波长激光的相位噪声在分析频率大于5 MHz处都达到散粒噪声极限,强度噪声在分析频率大于3.5MHz处都达到散粒噪声极限。激光器输出1.06μm激光的光束质量Mx2=1.06、My2=1.05,输出532 nm激光的光束质量Mx2=1.09、My2=1.12。2、使用PDH（Pound-Drever-Hall）技术将激光器的频率锁定在一个共焦法布里-珀罗（Fabry-Pérot,F-P）腔的共振频率上来对激光器进行稳频,锁定后激光器的频率漂移在3小时内小于±1.5 MHz。通过引入了基于马赫曾德干涉仪（Mach-Zehnder Interferometer,MZI）的控制环路,对激光器输出532 nm激光的功率进行稳定并对其噪声进行抑制,其功率波动在5小时内为±0.2%,其强度噪声在声频段得到了抑制。在激光器输出光路中使用模式清洁器改善了两个波长激光的光束质量,由模式清洁器出射的1.06μm激光光束质量为Mx2=1.02、My2=1.01,532 nm激光光束质量为Mx2=1.04、My2=1.01。由模式清洁器出射激光的强度噪声均在1.8 MHz以上达到散粒噪声极限。3、通过使用光学线性调频转发器边带调制（serrodyne sideband modulation,SSM）技术得到了锁定OPO腔腔长使用的辅助光,配合PDH技术实现了阈值以下OPO腔腔长的锁定。向OPO腔中注入阈值以下的泵浦光后,用平衡零拍探测器（balanced homodyne detector,BHD）测量下转换光场的噪声功率,在分析频率为3 MHz处,测得压缩度为7.1 dB。4、在OPO腔的腔长锁定后,通过引入一束频移量为25 MHz的相干控制场,使用相干控制方法实现了对压缩真空态光场压缩角的锁定,通过平衡零拍探测器检测这个频率处产生的明亮压缩态光场的噪声分布,确定了压缩真空态光场在其它频率处压缩角的锁定位置。为了能够长时间测量OPO产生的压缩态光场,使用相干控制的方法对本底振荡（local oscillator,LO）光的相位进行了锁定。最终得到了稳定输出的压缩态光场,对压缩态光场在分析频率为3 MHz处的压缩度进行了3小时测量,测量结果为7.2±0.1 dB。5、讨论了测量音频段压缩真空态光场时,探测器共模抑制比（common mode rejection ratio,CMRR）以及压缩真空态光场与LO光之间的相位抖动对压缩测量结果的影响。在前边工作的基础上,使用在音频段CMRR大于60 dB的平衡零拍探测器,最终在5-20 kHz的音频段测量得到6.1±0.3 dB的压缩真空态光场,在3.5 kHz处测得压缩度为3.0±0.3 dB。本论文的主要创新点如下:1、使用单向行波腔技术和内腔二次谐波产生技术得到了高功率1.06μm和532nm双波长输出的激光器。通过引入和控制二次谐波产生时引入的非线性损耗,使得激光器可以在无模式跳变的情况下长时间保持稳定的单频运转。之后使用PDH技术将激光器的频率锁定在一个共焦F-P腔的共振频率上来对激光器进行稳频,锁定后激光器的频率漂移在3小时内小于±1.5 MHz。此外,引入了基于马赫曾德干涉仪的控制环路,对激光器输出532 nm激光的功率进行稳定并对其噪声进行抑制,其功率波动在5小时内为±0.2%,其强度噪声在声频段得到了抑制。2、通过使用光学线性调频转发器边带调制技术得到了锁定OPO腔腔长使用的辅助光,配合PDH技术实现了阈值以下OPO腔腔长的锁定。在OPO腔的腔长锁定后,通过引入一束频移量为25 MHz的相干控制场,使用相干控制方法实现了对压缩真空态光场压缩角的锁定,通过平衡零拍探测器检测这个频率处产生的明亮压缩态光场的噪声分布,确定了压缩真空态光场在其它频率处的压缩角锁定位置。为了能够长时间测量OPO产生的压缩态光场,使用相干锁定的方法对LO光的相位进行了锁定。最终得到了稳定输出的压缩真空态光场,对压缩态光场在分析频率为3 MHz处的压缩度进行了3小时测量,测量结果为7.2±0.1 dB。3、讨论了在音频段测量压缩真空态光场时,探测器共模抑制比和压缩真空态光场与LO光之间的相位抖动对压缩测量结果的影响。最终在5-20 kHz的音频段测量得到6.1±0.3 dB的压缩真空态光场,在3.5 kHz处测得压缩度为3.0±0.3 dB。
路程[9]（2017）在《基于宽带扫频干涉的高精度绝对距离测量方法研究》文中研究说明大型构件三维形貌测量在航空航天、国防以及民用等众多领域有着重要的意义。例如在大型飞机的装配中,长达20m的飞机机翼的装配中加工精度要求达到40μm;大型航天器的装配与加工中同样有着类似的需求。目前用于大型构件三维形貌测量的仪器通常采用高精度绝对距离测量配合高精密二维转台的方式。其中高精度绝对距离测量是其中的核心技术。现有的绝对距离测量方法中,扫频干涉测距方法具有测量范围大、无测距盲区、不依赖合作目标等优点。目前的扫频干涉测距系统通常采用半导体激光器作为扫频激光器,但半导体激光器扫频范围较小（约100GHz）,导致该方法测量精度较低,已渐渐不能满足应用需求。理论上采用外腔式激光器（扫频范围10THz）和频域采样法构建的扫频干涉测距系统可以达到更高的测量精度,但该方法仍存在3个问题,一是环境温度变化导致测量基准漂移的问题;二是由于振动引入的多普勒效应,导致测量误差是实际振动量的数百倍的问题;三是由于色散的影响,导致随着扫频范围的增加,测量精度不增反降的问题。本课题针对上述问题,提出了一种能够进行大范围高精度绝对距离测量的扫频干涉绝对距离测量方法,并对该方法进行了原理分析以及大测量范围实验验证。主要研究内容如下:研究了扫频干涉测距基本原理,理论上分析了现有扫频干涉测距系统存在的问题。在此基础上提出了一种宽带扫频干涉绝对距离测量系统,该系统以扫频范围可达10THz的外腔式激光器作为扫频光源,为了克服激光器扫频非线性的影响,采用频率采样法对测量信号进行采样,实验中发现,相比于比相法,频域采样法可以获得更高的信噪比,更适用于非合作目标测量;为了克服温度漂移对测量系统带来的影响,系统中引入了气体吸收室,建立了基于气体光谱吸收法的测量基准在线校正数学模型;为了克服目标振动对测量的影响,系统中引入了双声光调制器测振模块;为了克服色散失配的影响,采用啁啾分解色散失配补偿算法。分析与实验表明,该测量系统可以针对非合作目标进行高精度测距,并且具有较高的稳定性。针对振动导致扫频干涉测距测量误差数百倍于实际振动量的问题,通过建立振动引入的多普勒数学模型,仿真分析不同振幅、频率条件下的扫频干涉测距结果,提出了基于双声光调制器的多普勒效应校正方法,同时针对非线性时钟对测振信号的影响,引入了锁相环模块,保证非合作目标测量时的测振信号信噪比。实验中,针对16m处的合作目标进行测量,未校正多普勒效应时,测量重复性为645μm,校正多普勒效应后,测量重复性为3.15μm;针对15m处的非合作目标测量时,若采用无锁相环的多普勒效应校正方法,测量重复性为53.52μm,若采用带锁相环的多普勒效应校正方法,即使回光功率仅有几纳瓦,测量重复性也可以达到3.43μm。针对大扫频带宽带来的色散失配进行理论分析,建立色散失配数学模型,针对不同距离、不同扫频带宽前提下的色散失配问题进行仿真分析,指出传统色散失配校正算法引入额外随机误差的问题,并在此基础上提出了啁啾分解色散失配补偿算法,该算法无需在每次测量前针对距离以外的其它参量进行判断,因此不会引入额外的随机误差,同时针对啁啾分解算法运算量庞大的问题,提出结合欠采样思想的快速啁啾分解算法。实验中,在不考虑振动影响的前提下,针对位于约3.9m处的非合作目标,采用啁啾分解算法,测量重复性最高可达0.72μm,采用传统色散失配校正算法测量重复性仅有2.11μm;针对3200000采样点的数据进行运算,采用普通啁啾分解算法需要耗时269.8s,采用快速啁啾分解算法,仅需要1.9s。在上述研究的基础上,设计并搭建基于扫频干涉的绝对距离测量系统。系统针对15m处的非合作目标,测量重复性为3.43μm,验证了系统针对远距离非合作目标也可以达到较高的测量精度。针对不同目标测量实验表明,当回光仅包含一个距离信息时,即使信噪比较低,也可以达到较高的测量精度。针对2.2m处的非合作目标进行长达两天的测量,其稳定性为3.70μm,验证了系统长时间测量的稳定性。最后通过与激光干涉仪的比对实验表明,在24m范围内,针对合作目标系统的测量不确定度优于8.3μm（k=2）,在24m时,其相对不确定度可以达到3.5×10-7（k=2）。
王吉[10]（2014）在《带内泵浦Ho:YAG激光器主动锁模的技术研究》文中研究表明锁模脉冲具有高峰值功率、窄脉冲的特点。2μm波段的超快脉冲在微加工、激光光谱技术、医疗、激发高次谐波（HHG）和非线性频率转换等多方面领域都有重要的应用价值与前景。本文采用主动锁模（AML）的方式获得超短脉冲，从理论和实验两方面对2μm主动锁模激光脉冲的产生、超快脉冲的测量做了相应的研究。首先，本论文分析了几种常见的能产生2μm波段的激光器的优缺点；其次，从锁模的定义出发，模拟了在各纵模相位锁模的情况下输出窄脉宽的过程。由于本实验采用声光调制器（AOM）来进行锁模，因此从声光调制器对腔内光信号进行振幅调制的公式出发，数值模拟了输出连续锁模（CML）状态的脉冲序列。然后，通过计算获得了声光调制器的几何特性、中心频率、衍射类型、布拉格衍射角等参数，并通过实验研究了调制器的衍射效率与驱动源的驱动频率、驱动功率、入射角偏转角大小的关系。实验结果显示，声光调制器为布拉格衍射型，驱动中心频率为41.38MHz，零级衍射效率为27.4%，入射偏转角为0.3°时引入的调制损耗最大。其次，基于带内泵浦搭建了输出波长为1908.11908.5nm的Tm:YLF固体激光器作为单掺Ho:YAG的泵浦源。实验测量了Tm:YLF激光器的输出特性，包括功率特性、光束质量和光谱特性。然后根据牛顿望远镜原理，设计了Z型六镜式谐振腔，并对谐振腔内各个重要参数进行了详细分析。输出镜和0°全反腔镜的位置对谐振腔稳定性的影响较小，几十个mm范围内都处于稳腔状态；然而，它们对腔内振荡光斑大小、由子午面和弧矢面上光斑大小不同而引起的像散影响较大，各自存在一个最佳位置使得像散最小。腔镜的折叠角对像散的影响明显，实验上控制折叠角为10°。然后，根据设计参数搭建谐振腔，本论文首次实现了主动锁模Ho:YAG激光器连续锁模脉冲的输出。通过调谐腔长与驱动频率相匹配，并调制声光锁模器的损耗，可分别获得纯调Q、调Q锁模（QML）和连续锁模3种工作状态。分别记录了调Q锁模和连续锁模状态下脉冲的射频频谱，中心频率都是82.76MHz。输出连续锁模脉冲时，射频中心频率附近不存在边频，与背景光的强度比值为5860dB。在最大泵浦功率13.2W下，连续锁模运作时输出平均功率为1.04W，光束质量为1.146，输出中心波长为2097.25nm。最后，通过搭建二次谐波自相关仪来测量输出脉冲宽度，倍频晶体选用KTP。求解折射率方程，计算了在Ⅱ类相位匹配下KTP晶体的相位匹配角为52.124°。实验测得脉冲宽度为102ps，实现了无背景法测量。另外，理论分析了倍频晶体内o光和e光之间群速度失配（GVM）的对实验结果的影响很小，只存在1.6ps的加宽。
二、10.6微米高效率声光调制器（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、10.6微米高效率声光调制器（论文提纲范文）
（1）基于飞秒激光直写的可集成固态量子存储器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 量子科技 |
| 1.1.1 量子通信 |
| 1.1.2 量子计算和量子模拟 |
| 1.1.3 量子传感和量子精密测量 |
| 1.2 量子存储器及其应用 |
| 1.2.1 量子中继和远程量子通信 |
| 1.2.2 量子光源 |
| 1.2.3 线性光学量子计算 |
| 1.2.4 量子精密测量 |
| 1.3 量子存储器的表征参数 |
| 1.4 量子存储体系 |
| 1.4.1 冷原子 |
| 1.4.2 热原子 |
| 1.4.3 单量子系统 |
| 1.5 稀土掺杂晶体 |
| 第2章 量子存储方案 |
| 2.1 光子回波 |
| 2.1.1 自旋回波 |
| 2.1.2 ROSE |
| 2.2 原子频率梳方案 |
| 2.2.1 自旋波的原子频率梳 |
| 2.2.2 斯塔克调制的原子频率梳 |
| 2.3 总结 |
| 第3章 Kramers离子自旋哈密顿量的测定 |
| 3.1 稀土离子的自旋哈密顿量 |
| 3.1.1 non-Kramers离子的自旋哈密顿量 |
| 3.1.2 Kramers离子的自旋哈密顿量 |
| 3.2 光谱烧孔技术 |
| 3.3 ~(143)Nd~(3+):Y_2SiO_5光学基态自旋哈密顿量的测定 |
| 3.4 实验和模拟 |
| 3.5 总结 |
| 第4章 可集成固态量子存储 |
| 4.1 铌酸锂波导 |
| 4.2 聚焦离子束刻蚀 |
| 4.3 飞秒光微加工 |
| 4.4 飞秒光微加工光波导的分类 |
| 4.4.1 Ⅰ型光波导 |
| 4.4.2 Ⅱ型光波导 |
| 4.4.3 Ⅲ型光波导 |
| 4.4.4 Ⅳ型光波导 |
| 4.5 总结 |
| 第5章 光波导的飞秒光微加工和优化 |
| 5.1 飞秒光微加工系统简介 |
| 5.2 Ⅱ型光波导的加工和优化 |
| 5.2.1 光波导的耦合 |
| 5.2.2 光波导的传输损耗 |
| 5.2.3 光波导的低温测试 |
| 5.3 总结 |
| 第6章 Ⅱ型光波导中高保真度的相干光存储 |
| 6.1 实验装置 |
| 6.2 样品的加工 |
| 6.3 样品的测试 |
| 6.4 实验结果 |
| 6.4.1 ROSE存储 |
| 6.4.2 自旋波的原子频率梳存储 |
| 6.5 总结 |
| 第7章 Ⅳ型光波导量子存储器中量子比特的按需读取 |
| 7.1 实验样品的加工及测试 |
| 7.2 实验装置 |
| 7.3 测量直流斯塔克系数 |
| 7.4 实验结果 |
| 7.5 time-bin比特 |
| 7.6 脉冲序列 |
| 7.7 总结 |
| 第8章 总结及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（2）带内泵浦钬掺杂氟化物中红外激光器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 中红外2.1μm波段激光的应用 |
| 1.1.1 激光雷达与遥感测绘 |
| 1.1.2 光电对抗中的应用 |
| 1.1.3 医疗领域的应用 |
| 1.1.4 其它领域的应用 |
| 1.2 产生2.1μm激光的技术途径 |
| 1.3 带内泵浦掺钬固体激光器的研究进展 |
| 1.3.1 掺钬连续固体激光器 |
| 1.3.2 掺钬主动调Q激光器 |
| 1.3.3 掺钬被动调Q激光器 |
| 1.3.4 掺钬锁模超快激光器 |
| 1.4 本文所用激光增益介质 |
| 1.4.1 Ho:YLF晶体 |
| 1.4.2 Ho:SrF_2单晶光纤 |
| 1.5 2.1μm固体激光器的基础理论 |
| 1.5.1 调谐激光技术 |
| 1.5.2 调Q激光技术 |
| 1.5.3 锁模激光技术 |
| 1.6 本论文的主要研究工作及创新点 |
| 第二章 带内泵浦掺钬氟化物晶体连续激光特性研究 |
| 2.1 掺Ho晶体固体激光器速率方程 |
| 2.2 Ho:YLF晶体的光谱特性表征 |
| 2.3 基于Ho:YLF晶体的连续及调谐激光特性研究 |
| 2.4 Ho:SrF_2单晶光纤光谱特性表征 |
| 2.5 带内泵浦Ho:SrF_2单晶光纤连续以及调谐激光特性研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 带内泵浦掺钬氟化物晶体被动调Q脉冲激光特性研究 |
| 3.1 mathcad数值仿真模拟 |
| 3.2 低维材料可饱和吸收体 |
| 3.3 带内泵浦Ho:YLF被动调Q激光特性研究 |
| 3.3.1 石墨炔可饱和吸收体的制备和表征 |
| 3.3.2 被动调Q实验装置 |
| 3.3.3 实验结果与讨论 |
| 3.4 带内泵浦Ho:SrF_2单晶光纤被动调Q激光特性研究 |
| 3.4.1 银纳米棒可饱和吸收体的表征 |
| 3.4.2 单晶光纤被动调Q实验装置 |
| 3.4.3 实验结果与讨论 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 带内泵浦掺钬双损耗调制2.1μm激光器 |
| 4.1 Ho:SrF_2单晶光纤主动调Q脉冲激光器 |
| 4.2 Ho:YLF主动调Q脉冲激光器 |
| 4.3 基于金纳米双锥和声光晶体的双损耗Ho:YLF脉冲激光器的研究 |
| 4.3.1 金纳米双锥材料制备以及表征 |
| 4.3.2 双调制脉冲激光实验装置以及结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 带内泵浦Ho:YLF晶体超快激光特性研究 |
| 5.1 Mathcad数值仿真模拟 |
| 5.2 Ho:YLF的超短脉冲激光特性研究 |
| 5.2.1 实验装置图 |
| 5.2.2 实验结果与讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 腔内泵浦Ho:YLF晶体双脉冲激光特性研究 |
| 6.1 腔内泵浦技术 |
| 6.2 基于Tm:YLF的腔内泵浦Ho:YLF脉冲激光特性研究 |
| 6.2.1 LD泵浦Tm:YLF激光实验装置搭建 |
| 6.2.2 Tm:YLF 晶体腔内泵浦Ho:YLF 晶体激光实验研究 |
| 6.3 基于Tm:YAP腔内泵浦Ho:YLF脉冲激光特性研究 |
| 6.3.1 LD泵浦Tm:YAP激光实验装置搭建 |
| 6.3.2 Tm:YAP晶体腔内泵浦Ho:YLF晶体激光实验研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 研究内容及主要结论 |
| 7.2 不足之处及下一步计划 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参与的课题、获得的奖励及发表的论文 |
| 致谢 |
（3）种子光注入的10～12μm长波红外CdSe光学参量振荡器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 10～12μm波段激光器研究进展 |
| 1.2.1 CO_2激光器 |
| 1.2.2 量子级联激光器 |
| 1.2.3 非线性频率转换激光器 |
| 1.2.4 10～12μm波段激光器对比分析 |
| 1.2.5 10～12μm波段非线性晶体对比分析 |
| 1.3 光学参量振荡器效率提升技术的研究进展 |
| 1.3.1 接续型光学参量放大器 |
| 1.3.2 空间平顶光束泵浦技术 |
| 1.3.3 种子光注入技术 |
| 1.3.4 光学参量振荡器效率提升技术的对比分析 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 非线性光学频率转换理论与CdSe光学参量振荡器数值分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非线性光学频率转换理论 |
| 2.2.1 非线性晶体光学特性 |
| 2.2.2 三波耦合方程 |
| 2.2.3 相位匹配技术 |
| 2.3 CdSe光学参量振荡器数值分析 |
| 2.3.1 CdSe晶体光学特性 |
| 2.3.2 CdSe光学参量振荡器数值模型 |
| 2.3.3 波长带宽分析 |
| 2.3.4 种子注入分析 |
| 2.3.5 谐振方式分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 泵浦源与种子源的设计与实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 泵浦源Ho:YAG调 Q激光器的设计与实验研究 |
| 3.2.1 单掺Ho调Q激光器发展概况 |
| 3.2.2 Ho:YAG单晶物理性质 |
| 3.2.3 Ho:YAG调 Q激光器参数分析 |
| 3.2.4 Ho:YAG激光器及其泵浦源输出特性 |
| 3.3 种子源Cr~(2+):ZnSe连续波激光器的设计与实验研究 |
| 3.3.1 Cr~(2+):ZnSe连续波激光器发展概况 |
| 3.3.2 Cr~(2+):ZnSe单晶物理性质 |
| 3.3.3 Cr~(2+):ZnSe连续波激光器参数分析 |
| 3.3.4 Cr~(2+):ZnSe连续波激光器输出特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 信号光谐振的CdSe光学参量振荡器数值分析与实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 10.1μm CdSe SROPO谐振腔设计 |
| 4.2.1 泵浦能量密度分析 |
| 4.2.2 四镜谐振腔参数分析 |
| 4.2.3 输出耦合率与腔长分析 |
| 4.3 10.1μm CdSe SROPO实验研究 |
| 4.3.1 种子注入特性 |
| 4.3.2 不同腔型输出能量 |
| 4.3.3 单扩束四镜短腔方案输出特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 闲频光谐振的CdSe光学参量振荡器数值分析与实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 10.1μm CdSe IROPO谐振腔设计 |
| 5.2.1 四镜腔模式分析 |
| 5.2.2 输出耦合率分析 |
| 5.3 10.1μm CdSe IROPO输出特性 |
| 5.3.1 实验装置光路 |
| 5.3.2 低输出耦合率输出特性 |
| 5.3.3 高输出耦合率输出特性 |
| 5.4 10.1μm CdSe SROPO与 IROPO输出特性比对分析 |
| 5.4.1 输出功率比对分析 |
| 5.4.2 输出光谱比对分析 |
| 5.4.3 脉冲时域特性比对分析 |
| 5.4.4 光束质量比对分析 |
| 5.5 11.0μm CdSe IROPO输出特性 |
| 5.5.1 输出功率特性 |
| 5.5.2 输出光谱特性 |
| 5.5.3 波长调谐特性 |
| 5.5.4 脉冲时域特性 |
| 5.5.5 光束质量特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）基于微腔中量子点的高亮度高品质单光子源（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 单光子源在量子信息技术方面的应用 |
| 1.2 实现单光子源的多种物理系统 |
| 1.3 论文结构 |
| 第2章 半导体量子点单光子源 |
| 2.1 自组装量子点概述 |
| 2.2 量子点的能级结构与激子态 |
| 2.3 量子点的激发方式 |
| 2.3.1 带上激发 |
| 2.3.2 P壳层近共振激发 |
| 2.3.3 S壳层共振激发 |
| 2.3.4 双色共振激发 |
| 2.4 研究量子点单光子源的实验手段 |
| 2.4.1 低温环境与共聚焦显微系统 |
| 2.4.2 光谱仪,EMCCD及单光子探测器 |
| 2.4.3 量子点荧光寿命及符合事件测量 |
| 2.5 实现理想单光子源的条件 |
| 2.5.1 高量子效率 |
| 2.5.2 确定性产生 |
| 2.5.3 高单光子性 |
| 2.5.4 高光子全同性 |
| 2.5.5 高收集效率 |
| 第3章 基于微腔中量子点的高品质高亮度单光子源 |
| 3.1 光学谐振腔中的原子 |
| 3.2 适用于单光子源的各类微腔 |
| 3.2.1 平面腔 |
| 3.2.2 微柱腔 |
| 3.2.3 靶眼腔 |
| 3.3 不同谐振腔与常用结构的理论求解与数值模拟 |
| 3.3.1 低维结构的TMM数值求解 |
| 3.3.2 高维结构的FDTD数值模拟 |
| 3.4 基于微柱腔的高亮度高品质单光子源实验实现 |
| 3.4.1 引言 |
| 3.4.2 实验方法与结果 |
| 3.5 基于微柱腔的近变换极限单光子源实验实现 |
| 3.5.1 引言 |
| 3.5.2 实验方法与结果 |
| 3.6 基于椭圆微柱腔、靶眼腔的高亮度高品质偏振单光子源实验实现 |
| 3.6.1 引言 |
| 3.6.2 理论方案 |
| 3.6.3 实验方法与结果 |
| 3.7 基于靶眼腔的高亮度高品质纠缠光源实验实现 |
| 3.7.1 引言 |
| 3.7.2 实验方法与结果 |
| 第4章 量子计算与玻色采样 |
| 4.1 玻色采样协议 |
| 4.1.1 积和式计算 |
| 4.2 玻色采样的验证 |
| 4.2.1 行范数估计值 |
| 4.2.2 近似比值检验 |
| 4.2.3 贝叶斯分析 |
| 第5章 玻色采样实验实现 |
| 5.1 时间编码的可编程玻色采样机 |
| 5.1.1 研究背景 |
| 5.1.2 实验方案及过程 |
| 5.1.3 结果与分析 |
| 5.2 20光子输入、60×60模式干涉线路的玻色取样机 |
| 5.2.1 研究背景 |
| 5.2.2 实验方案及过程 |
| 5.2.3 结果与分析 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（5）周期量级飞秒钛宝石激光驱动的阿秒脉冲产生及测量研究（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 啁啾脉冲放大技术 |
| 1.2 少周期量级脉冲产生 |
| 1.3 载波包络相位锁定技术 |
| 1.4 超快光学测量技术 |
| 1.5 激光场中的光电离 |
| 1.5.1 阈上电离 |
| 1.5.2 隧穿电离 |
| 1.5.3 激光电离实验中的动力学过程 |
| 1.6 高次谐波产生 |
| 1.7 泵浦探测技术 |
| 1.8 小结和本论文的内容安排 |
| 第二章 阿秒束线介绍 |
| 2.1 激光器部分 |
| 2.1.1 少周期CEP锁定的钛宝石振荡器 |
| 2.1.2 九通放大器 |
| 2.1.3 双棱镜对压缩器 |
| 2.2 光谱展宽和压缩模块 |
| 2.3 阿秒产生、测量和应用系统 |
| 2.3.1 高次谐波产生装置 |
| 2.3.2 高次谐波的测量装置 |
| 2.3.3 阿秒脉冲的测量装置 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于空心光纤和薄片组的高功率少周期脉冲产生 |
| 3.1 空心光纤展宽光谱的实验 |
| 3.2 薄片组压缩脉冲的实验 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 阿秒实验中的光路与载波包络相位锁定 |
| 4.1 使用快速傅里叶变化进行锁定的原理 |
| 4.2 使用单频连续激光进行泵浦探测光路的锁定 |
| 4.3 倍频光谱干涉锁定载波包络相位 |
| 4.3.1 高频部分-振荡器CEP锁定 |
| 4.3.2 倍频光谱干涉锁定CEP |
| 4.4 小结 |
| 第五章 气体高次谐波产生的原理及实验 |
| 5.1 经典三步模型 |
| 5.2 强场近似下的量子方法解释高次谐波 |
| 5.3 高次谐波的相位匹配 |
| 5.4 高次谐波产生谱中的Cooper Minimum |
| 5.5 阿秒脉冲产生和传播的色散管理 |
| 5.6 高次谐波产生的实验以及相干合成光源产生高次谐波 |
| 5.6.1 XUV光谱仪的标定 |
| 5.6.2 CEP锁定周期量级脉冲驱动的高次谐波 |
| 5.6.3 相干合成高次谐波研究 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 单阿秒脉冲以及阿秒脉冲串的测量 |
| 6.1 阿秒条纹相机 |
| 6.2 双光子跃迁的干涉阿秒重建 |
| 6.3 使用宽带阿秒脉冲串的RABITT实验 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 对未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）3微米波段激光及其复合材料内超声波激励的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 复合材料内激光超声无损检测激励源的研究进展 |
| 1.2.1 复合材料内激光超声激励源研究进展 |
| 1.2.2 复合材料内3微米激光超声激励源研究进展 |
| 1.3 中红外固体激光器研究现状 |
| 1.3.1 单掺Ho~(3+)激光器研究进展 |
| 1.3.2 中红外非线性转换晶体研究进展 |
| 1.3.3 ZGP中红外固体激光器研究进展 |
| 1.3.4 BGSe中红外固体激光器研究进展 |
| 1.4 对国内外研究现状分析 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 复合材料中激光超声产生的理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光超声激发的基本理论 |
| 2.2.1 各向异性弹性力学基本理论 |
| 2.2.2 热弹性力学基本理论 |
| 2.3 复合材料双层模型的建立 |
| 2.3.1 各向同性介质中的热弹性耦合方程 |
| 2.3.2 正交各向异性介质中的热弹性耦合方程 |
| 2.4 基于COMSOL的激光超声有限元法数值求解 |
| 2.4.1 基于Comsol Multiphysics软件求解多物理场 |
| 2.4.2 复合材料中的温度场分布 |
| 2.4.3 复合材料中的应力场分布 |
| 2.4.4 复合材料中激光产生的超声波 |
| 2.5 激光和复合材料参数对超声产生及探测的影响 |
| 2.5.1 光学穿透深度对超声产生的影响 |
| 2.5.2 光谱宽度对超声产生的影响 |
| 2.5.3 激光能量对超声产生和探测的影响 |
| 2.5.4 激光脉冲宽度对超声产生和探测的影响 |
| 2.5.5 复合材料参数对激光超声产生的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 大能量高重频Ho:YAG激光器理论和实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ho:YAG晶体物理及光谱特性分析 |
| 3.2.1 Ho:YAG晶体物理特性分析 |
| 3.2.2 Ho:YAG晶体红外波段光谱分析 |
| 3.3 连续运转Ho:YAG激光器速率方程理论研究 |
| 3.3.1 连续运转Ho:YAG激光器速率方程组的建立和求解 |
| 3.3.2 连续Ho:YAG激光器输出性能的建模分析 |
| 3.4 声光调Q激光器速率方程理论模型 |
| 3.4.1 速率方程的建立与求解 |
| 3.4.2 调Q运转激光器输出特性的数值计算 |
| 3.5 Ho:YAG激光器的设计和实验 |
| 3.5.1 Ho:YAG晶体热效应分析 |
| 3.5.2 激光器谐振腔结构设计 |
| 3.5.3 Ho:YAG调 Q激光器实验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于宽光谱ZGP MOPA的激光超声激励研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ZGP MOPA系统的理论研究 |
| 4.2.1 光学参量振荡和光学参量放大原理 |
| 4.2.2 ZGP晶体的物理和光学特性 |
| 4.2.3 ZGP的相位匹配特性 |
| 4.2.4 光学参量振荡器的理论分析 |
| 4.2.5 ZGP光学参量放大器的理论研究 |
| 4.3 ZGP MOPA系统的实验研究 |
| 4.3.1 ZGP光学参量振荡器的输出特性 |
| 4.3.2 ZGP光学参量放大器的输出特性 |
| 4.4 ZGP MOPA系统激励超声波的实验研究 |
| 4.4.1 实验装置 |
| 4.4.2 碳纤维增强型复合材料中激光超声激励的实验研究 |
| 4.4.3 玻璃纤维增强型复合材料中激光超声激励的实验研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于窄光谱BGSe OPO的激光超声激励研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 BGSe OPO的理论研究 |
| 5.2.1 BGSe晶体的物理和光学性质 |
| 5.2.2 BGSe晶体的相位匹配 |
| 5.2.3 BGSe光学参量振荡器的线宽 |
| 5.2.4 BGSe光学参量振荡器的阈值 |
| 5.3 BGSe OPO的实验研究 |
| 5.3.1 BGSe OPO实验装置 |
| 5.3.2 BGSe OPO输出特性 |
| 5.4 BGSe OPO激励超声波的实验研究 |
| 5.4.1 实验装置 |
| 5.4.2 波长对激光超声激励的影响 |
| 5.4.3 光谱宽度对激光超声激励的影响 |
| 5.4.4 典型高分子聚合物中激光超声的激励 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）基于飞秒激光的相干扫描表面形貌测量技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 静态表面高精密形貌测量技术及其研究现状 |
| 1.2.1 触针式表面轮廓仪 |
| 1.2.2 非光学扫描显微镜 |
| 1.2.3 光学相移干涉测量系统 |
| 1.2.4 相干扫描干涉表面形貌测量系统 |
| 1.2.5 共焦显微镜 |
| 1.2.6 光谱分辨干涉表面形貌测量 |
| 1.2.7 数字全息显微镜 |
| 1.3 超高时间分辨力动态表面测量技术及其研究现状 |
| 1.3.1 光谱成像干涉技术 |
| 1.3.2 超快数字全息显微镜 |
| 1.3.3 光谱时空编码成像显微镜 |
| 1.3.4 超快空间相移干涉仪 |
| 1.4 课题的意义和作者主要工作及创新 |
| 第二章 飞秒激光空间相干性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光源空间相干性测量理论 |
| 2.3 飞秒激光空间相干性测量系统构成 |
| 2.3.1 分波前杨氏双缝干涉系统 |
| 2.3.2 分振幅Michelson干涉系统 |
| 2.4 飞秒激光相干性测量结果分析 |
| 2.5 光源相干性对光学干涉表面形貌测量的影响分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 大视场粗糙表面低相干扫描形貌测量 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相干扫描干涉系统及测量理论 |
| 3.2.1 大视场相干扫描干涉表面形貌测量系统 |
| 3.2.2 飞秒激光相干扫描干涉理论 |
| 3.2.3 相干扫描干涉中的零级条纹识别算法 |
| 3.3 粗糙表面低相干干涉系统配置及光强调制 |
| 3.4 测量结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 飞秒激光重复频率扫描多目标表面形貌测量 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 测量系统构成 |
| 4.3 飞秒激光扫频脉冲干涉原理 |
| 4.4 光纤飞秒激光器的重复频率控制 |
| 4.4.1 重复频率控制方法 |
| 4.4.2 重复频率控制精度分析 |
| 4.5 干涉系统光纤光路延时设计 |
| 4.6 fr扫描相干干涉的表面形貌重构算法 |
| 4.7 测量结果分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 光纤飞秒激光脉冲数字全息干涉技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 单脉冲数字全息干涉方法 |
| 5.2.1 数字全息干涉记录 |
| 5.2.2 数字全息干涉再现 |
| 5.2.3 数字全息再现算法 |
| 5.2.4 单脉冲数字全息干涉 |
| 5.3 基于声光调制器的光纤飞秒激光降频 |
| 5.3.1 声光调制器降频工作原理 |
| 5.3.2 声光调制降频实验结果 |
| 5.4 低重复频率飞秒激光放大与成像噪声 |
| 5.4.1 激光放大工作原理及自发辐射噪声 |
| 5.4.2 ASE噪声对单脉冲干涉成像的影响 |
| 5.5 单脉冲干涉ASE噪声的抑制方法 |
| 5.5.1 时间平均相位调制技术 |
| 5.5.2 相邻脉冲干涉技术 |
| 5.5.3 串联脉冲选择技术 |
| 5.5.4 非线性倍频技术 |
| 5.5.5 几种ASE噪声抑制方法对比 |
| 5.5.6 飞秒激光脉冲时间对比度测量 |
| 5.6 声致薄膜振动动态表面测量 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 光声波的瞬时二维平面测量 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 光声波激发及传播原理 |
| 6.2.1 调制连续激光光热效应的热传导 |
| 6.2.2 脉冲激光光热效应的热传导 |
| 6.2.3 光传播介质内光声压与折射率的关系 |
| 6.3 单脉冲数字全息泵浦探测系统设计 |
| 6.4 单脉冲数字全息泵浦探测实验结果 |
| 6.4.1 掺镱光纤激光放大器ASE噪声抑制结果 |
| 6.4.2 泵浦探测结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文的主要研究内容和创新点 |
| 7.2 论文研究工作的进一步展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（8）稳定输出的1.06微米压缩真空态光源的制备（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光的量子态 |
| 1.3 压缩态光场的应用 |
| 1.4 压缩态光场的产生 |
| 1.4.1 四波混频制备压缩态光场 |
| 1.4.2 光学参量过程制备压缩态光场 |
| 1.5 压缩态光场的探测 |
| 1.6 本论文的主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 LD泵浦的全固态连续单频Nd:YVO4/LBO内腔倍频双波长1.06μm/532 nm激光器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 理论分析 |
| 2.3 实验装置 |
| 2.4 实验结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 用于产生压缩态光场激光光源的优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光器稳频 |
| 3.3 532nm激光功率稳定 |
| 3.3.1 功率稳定理论分析 |
| 3.3.2 实验结果与分析 |
| 3.4 532nm激光噪声抑制 |
| 3.5 模式清洁器优化光束质量和激光噪声 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 1.06μm压缩真空态光场的制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光学线性调频转发器边带调制技术 |
| 4.3 实验装置 |
| 4.4 实验结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于相干控制技术得到稳定输出的压缩真空态光场 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论分析 |
| 5.2.1 压缩角控制理论 |
| 5.2.2 压缩角位置判断 |
| 5.2.3 控制LO光与压缩态光场的相对相位 |
| 5.3 相干控制的实验装置与误差信号的获得 |
| 5.3.1 相干控制实验装置 |
| 5.3.2 误差信号 |
| 5.4 稳定输出的压缩态光源 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 音频段压缩真空态光场的测量 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 理论分析 |
| 6.3 实验装置图 |
| 6.4 实验结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 成果目录 |
| 致谢 |
| 个人简况 |
（9）基于宽带扫频干涉的高精度绝对距离测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 激光绝对距离测量技术的研究现状 |
| 1.2.1 激光脉冲测距技术 |
| 1.2.2 调制波相位测距技术 |
| 1.2.3 多波长测距技术 |
| 1.2.4 飞秒光梳测距技术 |
| 1.3 扫频干涉绝对距离测量技术 |
| 1.3.1 激光器频率调制非线性校正 |
| 1.3.2 测量基准漂移校正 |
| 1.3.3 多普勒效应校正 |
| 1.3.4 色散的校正 |
| 1.4 本研究领域存在的重要科学问题与关键技术问题 |
| 1.4.1 环境温度变化等因素导致测量基准漂移的问题 |
| 1.4.2 目标相对振动引入的多普勒效应导致测量误差过大的问题 |
| 1.4.3 大扫频带宽带来的色散失配导致测量精度降低的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 大范围高精度扫频干涉绝对距离测量方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基本扫频干涉测距原理 |
| 2.3 现有基于扫频干涉的绝对距离测量方法 |
| 2.3.1 基于锁相环的双扫频干涉绝对距离测量系统 |
| 2.3.2 基于比相法的双扫频干涉绝对距离测量系统 |
| 2.4 基于宽带扫频干涉的绝对距离测量系统 |
| 2.4.1 频域采样法 |
| 2.4.2 测量系统数字信号处理流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 目标相对振动引入的多普勒效应影响及其补偿方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 目标相对振动引入的多普勒效应对FSI绝对距离测量的影响 |
| 3.2.1 目标相对振动引入的多普勒效应数学模型 |
| 3.2.2 振动影响仿真分析 |
| 3.3 基于双声光调制器的多普勒效应校正方法研究 |
| 3.3.1 多普勒测振技术原理 |
| 3.3.2 基于双声光调制器的多普勒效应校正方法原理 |
| 3.3.3 信号相位提取方法研究 |
| 3.4 振动环境FSI绝对距离测量实验与分析 |
| 3.4.1 合作目标绝对距离测量实验 |
| 3.4.2 非合作目标绝对距离测量实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 色散失配校正方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 FSI中色散失配的影响 |
| 4.2.1 色散失配数学模型 |
| 4.2.2 色散失配对测量的影响 |
| 4.3 啁啾分解色散失配补偿算法 |
| 4.3.1 啁啾分解色散失配补偿算法基本原理 |
| 4.3.2 啁啾分解算法实验及其分析 |
| 4.3.3 啁啾分解算法测距精度验证实验及分析 |
| 4.4 快速啁啾分解算法 |
| 4.4.1 快速啁啾分解算法基本原理 |
| 4.4.2 降采样间隔参数选取分析 |
| 4.4.3 快速啁啾分解算法实验与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 绝对距离测量系统设计与实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于扫频干涉的绝对距离测量系统设计 |
| 5.3 测量系统整体性能实验 |
| 5.3.1 系统稳定性实验 |
| 5.3.2 不同目标测量实验 |
| 5.3.3 系统测量不确定度分析与实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 附录 |
（10）带内泵浦Ho:YAG激光器主动锁模的技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 |
| 1.2 2 微米波段锁模激光器的研究现状 |
| 1.2.1 掺Tm~(3+)光纤锁模激光器 |
| 1.2.2 被动锁模固体激光器 |
| 1.2.3 主动锁模固体激光器 |
| 1.3 锁模激光晶体的选取 |
| 1.3.1 几种2微米波段固体激光器的比较 |
| 1.3.2 单掺Ho基质材料的选取 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 第2章 主动锁模理论分析及调制器特性的实验研究 |
| 2.1 锁模的基本原理 |
| 2.2 主动锁模的原理 |
| 2.2.1 主动锁模的分类 |
| 2.2.2 声光调制器的工作机制 |
| 2.2.3 声光调制主动锁模的基本原理 |
| 2.3 声光锁模调制器的实验研究 |
| 2.3.1 实验装置与驱动中心频率的设定 |
| 2.3.2 声光作用类型及各参数的计算 |
| 2.3.3 衍射效率的测量 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 泵浦源的实验研究及锁模谐振腔的设计 |
| 3.1 带内泵浦的单掺Ho~(3+)激光器 |
| 3.2 泵浦源Tm:YLF激光器的实验研究 |
| 3.2.1 光纤耦合半导体激光器泵浦源的参数 |
| 3.2.2 Tm:YLF激光器的实验装置 |
| 3.2.3 Tm:YLF激光器的输出特性 |
| 3.3 锁模激光器谐振腔的设计 |
| 3.3.1 望远镜型谐振腔的设计思想 |
| 3.3.2 Z型望远镜腔的设计结果 |
| 3.4 谐振腔参数变化的影响 |
| 3.4.1 输出镜位置的影响 |
| 3.4.2 L2取值对腔内光斑分布的影响 |
| 3.4.3 L4取值对腔内光斑分布的影响 |
| 3.4.4 腔镜折叠角度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 主动锁模Ho:YAG激光器的实验研究 |
| 4.1 增益介质Ho:YAG晶体的基本特性 |
| 4.2 主动锁模激光器的实验装置 |
| 4.3 主动锁模激光器的实验研究 |
| 4.3.1 输出功率特性 |
| 4.3.2 调Q锁模脉冲的演化过程 |
| 4.3.3 连续锁模的时域波形 |
| 4.3.4 输出激光的射频频谱 |
| 4.3.5 输出激光的光束质量 |
| 4.3.6 输出激光的光谱 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 超短脉冲光脉宽的测量 |
| 5.1 二次谐波法测脉宽的原理 |
| 5.1.1 二次谐波法 |
| 5.1.2 无背景测量法 |
| 5.2 KTP晶体的性质及其相位匹配角的计算 |
| 5.2.1 KTP晶体的性质 |
| 5.2.2 相位匹配角的计算 |
| 5.2.3 有效非线性系数的计算 |
| 5.3 无背景法测脉宽的实验研究 |
| 5.3.1 实验装置 |
| 5.3.2 实验结果 |
| 5.3.3 群速度失配对脉宽的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、10.6微米高效率声光调制器（论文参考文献）
- [1]基于飞秒激光直写的可集成固态量子存储器研究[D]. 刘超. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [2]带内泵浦钬掺杂氟化物中红外激光器研究[D]. 张程. 山东师范大学, 2021(12)
- [3]种子光注入的10～12μm长波红外CdSe光学参量振荡器研究[D]. 陈毅. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [4]基于微腔中量子点的高亮度高品质单光子源[D]. 丁星. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [5]周期量级飞秒钛宝石激光驱动的阿秒脉冲产生及测量研究[D]. 江昱佼. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [6]3微米波段激光及其复合材料内超声波激励的研究[D]. 张晔. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [7]基于飞秒激光的相干扫描表面形貌测量技术研究[D]. 陆洋. 合肥工业大学, 2019(01)
- [8]稳定输出的1.06微米压缩真空态光源的制备[D]. 高英豪. 山西大学, 2019(01)
- [9]基于宽带扫频干涉的高精度绝对距离测量方法研究[D]. 路程. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [10]带内泵浦Ho:YAG激光器主动锁模的技术研究[D]. 王吉. 哈尔滨工业大学, 2014(02)