【摘 要】
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以光子晶体光纤飞秒激光放大系统为泵浦源,设计并实现了信号脉冲同步型、泵浦脉冲碰撞型、泵浦脉冲同步型这三种双向泵浦的单腔、单Mg O:PPLN晶体的光学参量振荡器（OPO）;总结并提出了双向泵浦OPO中泵浦及信号脉冲间的同步与延迟对谐振腔中信号脉冲传输状态的影响机理,并通过OPO输出特性随脉冲间延迟的变化过程对此论述进行了验证。本论文的主要创新点概括如下:对双向泵浦OPO的脉冲间延迟与同步过程进行了
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以光子晶体光纤飞秒激光放大系统为泵浦源,设计并实现了信号脉冲同步型、泵浦脉冲碰撞型、泵浦脉冲同步型这三种双向泵浦的单腔、单Mg O:PPLN晶体的光学参量振荡器（OPO）;总结并提出了双向泵浦OPO中泵浦及信号脉冲间的同步与延迟对谐振腔中信号脉冲传输状态的影响机理,并通过OPO输出特性随脉冲间延迟的变化过程对此论述进行了验证。本论文的主要创新点概括如下:对双向泵浦OPO的脉冲间延迟与同步过程进行了理论分析,据此搭建了平均输出功率516 m W,波长1410 nm～1606 nm可调谐,脉冲宽度226 fs的信号脉冲同步型双向泵浦OPO。不同于传统的单向泵浦OPO,其泵浦脉冲分别从前向和后向注入谐振腔,从而使非线性晶体所能承受的最大泵浦功率翻倍;并通过使双向泵浦脉冲所产生的两个信号脉冲互相同步,实现了输出特性的显著增强:系统平均输出功率提高了12%～33%,光-光转换效率最大提高了5.7%,且输出功率波动的标准差降低了1.52%。基于此系统输出信号参数随泵浦脉冲间延迟距离的变化关系,我们分析研究了双向泵浦OPO泵浦及信号脉冲间的同步与延迟对谐振腔中信号脉冲传输状态的影响,并作出了理论解释。基于前述的双向泵浦OPO脉冲间同步与传输状态理论,设计并搭建了泵浦脉冲碰撞型双向泵浦OPO。此OPO利用前、后两泵浦脉冲在非线性晶体处碰撞的作用过程,在较低泵浦功率时实现了相比单向泵浦OPO有50%～90%的功率增强。此外还设计并搭建了两泵浦脉冲同向射入谐振腔且延迟距离可调的泵浦脉冲同步型双路泵浦OPO,实现了对双路泵浦OPO中脉冲同步过程的直接观测,验证了前述脉冲同步过程的理论解释。
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