博碩士論文 982206022 詳細資訊




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姓名 黃耀賢(Yao-Hsien Huang)  查詢紙本館藏   畢業系所 光電科學與工程學系
論文名稱 以單塊準相位匹配非週期及週期性晶體同時在ND:YVO4雷射達成電光Q調製及腔內和頻橘黃光產生
(Monolithic aperiodically and periodically poled lithium niobate for simultaneous laser Q-switching and intracavity sum-frequency generation in a dual-wavelength Nd:YVO4 laser)
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摘要(中) 由於布拉格繞射對於波長具有相當高的選擇性,此會產生一個單一布拉格結構只對單一波長有好的繞射效率。故本論文使用二維電光非週期性布拉格結構來滿足本論文實驗所需參銣雷射系統中兩種發射頻譜1064nm與1342 nm 的繞射條件,在入射角相同的情況下,可以同時以二維電光非週期性布拉格結構提供不同的倒晶格向量來滿足雙波長的繞射。
再者利用鈮酸鋰良好的電光效應,以週期性極化反轉的技術,將前述所計算的二維布拉格結構,製作長2.5公分,寬5釐米,厚500微米的鈮酸鋰晶體,並且串接一週期性結構,長1.5公分,寬5釐米,厚500微米的鈮酸鋰晶體來滿足合頻之需求,使兩者製作於同一晶片上
最後於布拉格繞射效率中當加上
在量測結果於z方向電場為-250伏特時,1064nm量測到繞射效率為96%,於電壓-350伏特時量測到1342nm的繞射效率為92.5%。在將其放置於Nd:YVO4雷射系統的共振腔中,以電訊號進行Q調製1064nm與1342nm後藉由週期性結構的和頻,達成短脈衝的橘黃光輸出,其脈寬為8奈秒,尖峰功率約為430瓦特,在相位匹配溫度73℃下。
摘要(英) Abstract
Bragg condition is very sensitive to incident wavelength. With this characteristic, we can diffract wavelength with appropriate Bragg structure. In this letter, we first design an aperiodic structure with the help of simulated anneal algorism which compensates reciprocal vectors of dual wavelength emitted in Nd doped solid state laser system.
Lithium Niobate is a great electro-optic crystal. With the high electric field poled, we can generate the structure we calculate previously on LN crystal. Thus, a 25 mm long, 5 mm in width and thickness of 0.5 mm aperiodic poled Lithium Niobate Bragg diffraction cascade 15mm long periodical poled Lithum niobate sum frequency Generation device is fabricated successfully.
In experiment, we measured the high diffraction efficiency both on 1064 nm and 1342 nm, 96% and 87% respectively, at –250 and -350 volt applied voltage. Furthermore, we put our chip into the Nd:YVO4 slid sate laser system and applied a periodic electric field to the chip, we can turn it into a cavity Q-switch device. With the sum frequency crystal BIBO, we can generate narrowand high peak power 593 nm output from dual emission wavelength of Nd 1064 nm and 1342 nm. In results, the yellow-orange light output with the pulse width of 8 ns and peak power of 430 W under 8.142 W of Nd absorption power at tempature 73℃.
關鍵字(中) ★ 和頻
★ 鈮酸鋰
★ Q調製
關鍵字(英) ★ sum-frequency generation
★ Q-switching
★ lithium niobate
論文目次 目錄
第一章 序論
1-1 非線性光學簡介 1
1-2 鈮酸鋰晶體晶體簡介 1
1-3 研究動機 2
1-4 內容概要 5
第二章 理論
2-1 鈮酸鋰簡介 6
2-2 鈮酸鋰的電光效應 7
2-3 布拉格繞射概論 9
2-4 共振腔Q調製 15
2-5 和頻理論 18
第三章 元件製程
3-1電光Q調制部分的布拉格結構設計 22
3-2 PPLN設計理念 25
3-3 元件製程 25
第四章 元件量測結果
4-1 電光Q調制部分的布拉格繞射效率量測 32
4-2 和頻部分的溫度相位匹配條件量測結論 35
4-3 Q調制短脈衝雷射特性量測 37
第五章 結論
5-1 結論 42
參考文獻
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[9]Robert W. Boyed “Nonlinear Optics”3th
[10]呂學璁碩士論文,” 以非週期性晶疇極化反轉鈮酸鋰晶體作為電光波長調變光參量產生器”,2011
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指導教授 陳彥宏 審核日期 2012-3-5
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