1、参量振荡器激光拉曼光谱仪等科学仪器的泵浦光源。在精密测量领域是进行超远距离超高精度和超高敏感度探测的探测光源。激光的线宽越窄，测量精度越高尤其在相干探测技术中相干长度可达几十公里的全固态连续单频激光器是最理想的光源。在光学全息光存储领域是完成高质量光学全息光存储的必备光源。因而，高输出功率的单频激光器逐渐成为国内外科研机构和厂商的研究热点。要获得稳定的高功率单频激光输出，遇到的首要问题就是激光晶体严重的热效应。由于在高功率泵浦的过程中，激光产生过程散发出大量的热量，造成激光晶体中产生较大的温度与应力分布梯度，这不仅会形成严重的热透镜效应，而且还会带来热致双折射仅发生于各向同性晶体中。

2、等领域。通过纵模选择技术，实现激光器单频运转，会有效降低输出激光的强度与位相噪声，增加其相干长度。因此，单频激光器在量子信息量子光学和冷原子物理等研究领域扮演着越来越重要的角色。同时，随着研究工作的不断深入，人们对激光源输出功率的提高和噪声水平的降低也提出了愈来愈高的要求，甚至需要种低于散粒噪声基准，的非经典光源。因此，为了满足以上领域对低噪声光源的应用需求，我们开展了高功率全固态单频激光器和非经典光源产生装置方面的研究工作。在高功率单频激光器研究方面，主要介绍我们在全固态高功率单频激光器研究中遇到的热效应问题，并且针对出现的问题提出了相应的解决方法。首先，为了满足量子光学研究领域。

3、典型的泵浦结构，并将其应用于高功率激光器中，从而形成了系列研究成果。随着各种应用领域及相关激光技术平台的提升，基于晶体材料的逐渐朝着高功率低噪声可调谐小型化和简易化的方向发展。由于全固态单频激光器兼具了全固态激光器的所有优点，更重要的是具有达到散粒噪声极限，的强万方数据激光晶体热效应的改善及全固态高功率单频激光器的实验研究度和位相噪声接近衍射极限的光束质量和优良的长期稳定性等，因此，在以下几方面有着重要的应用前景在科学研究领域，是高分辨分子光谱量子光学量子信息原子光学引力波探测等研究领域所必须的高质量光源。在仪器科学领域，是研制可调谐掺钛蓝宝石激光器产生高功率单频中红外激光输出的光。

4、量子信息量子光学和冷原子物理等研究领域扮演着越来越重要的角色。同时，随着研究工作的不断深入，人们对激光源输出功率的提高和噪声水平的降低也提出了愈来愈高的要求，甚至需要种低于散粒噪声基准，的非经典光源。因此，为了满足以上领域对低噪声光源的应用需求，我们开展了高功率全固态单频激光器和非经典光源产生装置方面的研究工作。在高功率单频激光器研究方面，主要介绍我们在全固态高功率单频激光器研究中遇到的热效应问题，并且针对出现的问题提出了相应的解决方法万方数据万方数据万方数据摘要中文摘要激光二极管，泵浦的全固态激光器因其体积小稳定性高寿命长等优点，已经被广泛应用于科学研究工业制造激光医学和国防科技。

5、构更加紧凑电光转换效率更高寿命更长稳定性更好的激光二极管，泵浦的全固态激光器，结构。因此，主要是指采用固体工作物质与半导体激光器泵浦源，实现结构紧凑稳定可靠较低噪声激光输出的类激光器。目前，已经广泛应用于科学研究工业制造激光医学和国防科技等领域，并在这些领域中扮演着越来越重要的角色。通常情况下，固体工作物质可以是掺杂激活离子的晶体材料陶瓷材料和玻璃材料或者半导体材料等泵浦源为模块或者光纤耦合输出的模块。按照泵浦方式的不同，可分为端面泵浦侧面泵浦薄片式表面泵浦和薄片式边缘泵浦激光器。在过去的二十多年间，基于晶体材料的全固态激光器通过不断的技术改进，对各种泵浦方式进行了优化，逐渐形成几。

6、热致像散和热致球形像差，甚至当达到热致应力极限时，会造成晶体断裂。热透镜是个动态的量，它伴随着泵浦功率的改变，而发生变化，同时影响着激光器的输出特性热透镜像散会导致激光器工作稳区范围在谐振腔子午面与弧矢面内产生分离，严重影响激光器的稳定性热致球形像差会带来热致衍射损耗，导致激光器输出激光的光束质量变差。尤其在单频激光器中，热效应会影响单纵模运转的稳定性，因而，要实现稳定的高功率单频激光输出相对比较困难。目前，具备研制全固态单频激光器的国家主要集中在欧美，并且已经形成了稳定的产品，尤其在高功率单频激光器的关键技术上形成了垄断。实现高功率单频激光运转有多种方法，其中最具代表性的设计方案。

7、纠缠态与压缩态光场产生实验对泵浦多个光学参量振荡器，或者光学参量放大器，应用的需求，我们将激光器谐振腔的设计与内腔倍频中的最佳非线性耦合条件相结合，优化了环形谐振腔，完成了双波长输出高功率单频激光器的研制。其次，采用相同的腔型设计，通过改善晶体的热效应，完成了输出功率高于的单频激光器的设计和样机运转。在非经典光源研制方面，我们利用全固态单频激光器泵浦工作于阈值以下的非简并光学参量放大器完万方数据万方数据第章绪论第章绪论引言连续波输出的全固态单频激光器具有体积小光束质量接近衍射极限长期稳定性高相干长度长噪声低等优点，在量子信息量子通讯精密测量和冷原子物理等研究领域得到了广泛应用。例如。

8、整块晶体技术，与其他类型全固态激光器相比，具有体积小稳定性高等特性，但是基于其特殊的加工技术，对精度要求较高，加工难度较大，很难实现单块晶体获得更高功率输出。近几年来，国内全固态高功率单频激光器的研究工作也取得了新的研究进展。在技术实现单频激光输出方面，年，吴克瑛等人通过采用“三角形”单块，实现了最高输出功率为的单频激光输出年，王欣等人采用技术，在泵浦功率为时，获得了最高输出功率为的单频激光输出年，鲁远甫等人采用基于技术的单块晶体，在泵浦的条件下，实现了可调谐单频激光输出，通过变化温度可实现的波长调谐年，等人通过采用光纤激光器泵浦基于技术的单块晶体，实现了的单频激光输出年，该小组采。

9、全固态高功率单频激光器是泵浦钛宝石激光器的优质光源等波长的单频激光器是激光冷却与原子俘获实验中常用的光源此外，全固态高功率单频激光器可用来直接泵浦多个光学参量振荡器，或者光学参量放大器，进行纠缠光和压缩光产生实验的研究,。本章主要介绍全固态高功率单频激光器的发展现状我们研究组在全固态单频激光器方面现有的研究基础以及本论文的主要研究成果。全固态单频激光器的发展现状从上个世纪年代以来，随着激光技术及其制造工艺的不断发展，各种类型的激光器均取得了可喜的研究成果。在全固态激光器，的研究领域，由于晶体半导体等材料生长与制造工艺日趋成熟，新型激光器的研究工作已经告别了闪光灯泵浦的时代，开始采用。

10、激光的光束质量，更容易获得优质光束质量高功率输出，并且其体积只有系列激光器的半。德国斯图加特大学等人在年提出了薄片式激光器结构德国公司通过采用该结构设计出系列薄片式单频激光器。该激光器通过采用薄片作为工作物质四镜环形谐振腔选模标准具稳定纵模模式内腔倍频双折射滤波片调谐波长等技术，获得了可调谐单频激光输出，其最高输出功率可达。目前，公司是全球唯家掌握薄片式高功率单频激光器技术的厂家。美国斯坦福大学和于年提出整块板条状晶体非平面环形谐振腔，结构，德国公司通过采用技术设计出系列单频激光器公司已于年月被美国相干公司收购，获得了以上的单频激光输出，并且通过放大技术可获得单频激光输出。由于其采。

11、相同的实验装置，通过优化参数，获得了输出功率为的单频激光输出。在环形谐振腔选模获得单频激光输出方面，我所在的实验室通过采用四镜环形谐振腔结构，经过不断的实验探索与技术改进，在全固态和单频激光器的研究工作中取得了系列研究成果，详见小节。万方数据山西大学届博士学位论文激光晶体热效应的改善及全固态高功率单频激光器的实验研究作者姓名王雅君指导教师彭堃墀教授学科专业光学研究方向激光技术与光量子器件培养单位量子光学与光量子器件国家重点实验室光电研究所学习年限年月至年月二〇四年六月万方数据,万方数据承诺书承诺书本人郑重声明所呈交的学位论文，是在导师指导下独立完成的，学位论文的知识产权属于山西大学。

12、下基于四镜环形谐振腔光纤耦合输出的端面泵浦晶体晶体实现内腔倍频标准具稳定纵模模式等技术，美国相干公司设计出系列单频激光器。该型号激光器在单端面泵浦的情况下，实现了输出功率为的单频激光输出在双端面泵浦的情况下，实现了输出功率为的单频激光输出。由于其采用了无烟铟锡焊接及半机器人自动准直制造技术，将谐振腔内所有元件精密定位次性牢固焊接，获得了可靠性高互换性强的激光器产品。基于年美国林肯实验室等人的光泵半导体激光器，专利技术，相干公司设计出系列激光器，并且正在筹划取代系列激光产品。目前，万方数据第章绪论系列单频激光输出已经达到，单横模激光输出达到。由于光泵半导体芯片无热透镜效应，不会改变输。

参考资料：

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[11]心房颤动的药物治疗PPT课件 编号29（第64页，发表于2022-06-25）

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