双波长光参量振荡器及589nm拉曼黄光激光器的研究

双波长光参量振荡器及589nm拉曼黄光激光器的研究 山东大学 博士学位 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 双波长光参量振荡器及589nm拉曼黄光激光器的研究 姓名:万学斌 申请学位级别:博士 专业:光学工程 指导教师:王青圃 2012-10-12中文摘要 非线性光学变频技术是获得新的、满足实际应用需求的激光波长的一种可靠方法, 是目前光学领域的重要研究内容。在过去的几十年时间中,研究者们对各种非线性效应 都进行了深入广泛的研究,例如,二阶非线性过程倍频、和频、差频、光参量振荡等, 以及三阶非线性过程四波混频、受激拉曼散射、受激布里渊散射等。在诸多的非线性光 学效应中,我们将目光集中在光参量振荡和受激拉曼散射两个方面,两者都是高效的非 线性光学过程,都可以获得高功率激光输出。对于光参量振荡,我们将重点研 究单谐振 内腔式光参量振荡器的输出时间特性;对于受激拉曼散射,我们将重点关注基于晶体拉 曼激光技术的钠导星激光的实现,钠导星激光在天文、国防领域有重要应用,是当前非 线性光学的重要研究内容。 本论文对被动调的内腔式::?~/’单谐振光 嬲仃 ,进行实验研究,并通过基于速率方程 参量振荡器 模型的理论模拟和分析,对实验结果进行了合理解释: 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 了两种倍频晶体拉曼激光器 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,用于实现 钠黄光输出,分别是倍频切:拉曼激光器和倍频 ::/拉曼激光器方案,并对其运转特性进行了详细研究。 本文的具体研究内容为: .用:/:/光参量振荡器架构实现了. 和。.胂参量光的同时 输出。用光纤耦合半导体激光器 作为泵浦源,用:作为激光晶体, 十:作为被动调开关,’作为非线性晶体,实现了内腔式单谐振光参量 振荡器。在泵浦功率为. 的情况下,获得了. 的参量光总功率,其中信 号光 和闲频光 的功率分别为 和 。此时的 脉冲重复频率为. 和. ,信号光和闲频光的脉冲宽度分别为. ,即 信号光脉冲宽度大于闲频光脉冲宽度。从而实验证明了,单谐振中信号光脉 冲宽度要大于闲频光的脉冲宽度。 .对上述实验进行了理论模拟和分析。推导并建立了新的速率方程模型,使之 能够同 时处理内腔式单谐振的信号光和闲频光的输出特性。并将该模型应用到上述 :/:/’被动调内腔式单谐振光参量振荡器中,同时描述了其信 号光及闲频光的输出特性。理论处理结果和实验结果吻合较好,也显示出, 单谐振 中信号光脉冲宽度要大于闲频光脉冲宽度。 .实现了半导体激光泵浦的:/晶体拉曼激光器运转。用光纤耦合半导 体激光器 作为泵浦源,用:作为激光晶体,声光调,拉曼增益 介质选用晶体,实现了内腔式拉曼激光器。泵浦功率为. 、脉冲重复 频率为 的情况下,获得了. 的 拉曼激光输出,对应的光一光半导体激光一 拉曼激光转换效率为.%。 .在上述研究的基础上,选用倍频晶体,实现了半导体激光泵浦的 :倡/【黄光激光器运转,并获得了 钠黄光输出。倍频激光器 的研究采用内腔式倍频技术,在泵浦功率为. 、脉冲重复频率 的情况 下,得到了. 的 黄光,对应的光一光半导体激光一黄光转换效率为 。 .%。此时的黄光脉冲宽度为 ,峰值功率为. .用光纤耦合半导体激光器 作为泵浦源,研究了声光调的切: :晶体自拉曼激光器的输出特性。在重复频率 的情况下,我们 获得了 拉曼激光的最高输出功率. ,此时:吸收的泵浦光功 率为. ,对应的光一光半导体激光一拉曼激光转换效率为.%。 .仍选用作为倍频晶体,对上述:晶体自拉曼激光器进行腔内倍频, 、脉冲重复频率为 的情 获得了 钠黄光。在吸收泵浦光功率为. 况下,获得了. 的黄光输出,对应的光一光半导体激光一黄光转换效率为 %。其光束质量因子砰分别为.水平方向、.竖直方向。 .用光纤耦合半导体激光器 作为泵浦源,实现了声光调的 、脉冲重 .:加内腔式拉曼激光器运转。在吸收泵浦光功率为. 复频率为 的情况下,获得了. 的 输出,对应的光一光半导 .%。 体激光一拉曼激光转换效率为 .将上述:胁拉曼激光器输出特性与:晶体自拉曼激光器进 行了对比,包括输出功率、中心波长可调谐性、光束质量三个方面。通过控 制. 拉曼晶体的温度,我们研究了该晶体拉曼激光器的输出波长随拉曼晶体温度 的调谐 特性。实验结果显示,相比较于:晶体自拉曼激光器,.:/ 拉曼激光器在输出功率、输出波长可调谐性、光束质量等方面均占优势。 本论文主要创新点如下: .首次用:/:依光参量振荡器架构实现了.“和. 参量光的 的参量光总功率,其中信号光 和闲频光 同时输出,获得了. 。 和 的功率分别为 .首次实验证明了,单谐振中信号光脉冲宽度要大于闲频光的脉冲宽度。上述 ,即信号光脉冲宽度 实验获得的信号光和闲频光的脉冲宽度分别为. 和. 大于闲频光脉冲宽度。 .建立了新的速率方程模型,使之能够同时处理被动调内腔式单谐振的信号 光和闲频光的输出特性。首次通过理论模拟证明了单谐振中信号光脉冲宽度 要大于闲频光脉冲宽度。 .首次实现了半导体激光泵浦的:/拉曼激光器,获得了最高功率. 的姗拉曼激光输出,对应的光一光半导体激光一拉曼激光转换效率为. %。 .首次实现了半导体激光泵浦的:仍?倍频拉曼激光器,获得了最高 功率. 的钠黄光输出,对应的光一光半导体激光一黄光转换效率为.%。 的舳 .首次实现了:咖拉曼激光器运转,获得了最高功率. 激光输出,对应的光一光半导体激光一拉曼激光转换效率为.%。 .将:咖拉曼激光器与:晶体自拉曼激光器进行了输出特性 对比,包括输出功率、中心波长、光束质量三个方面。首次得出结论:相比较 于 :晶体自拉曼激光器,:以.拉曼激光器在输出功率、输出 波长可调谐性、光束质量等方面均占优势。 关键词:光参量振荡器; 内腔理论; 固体拉曼激光器; 可调谐拉曼激光器; 钠黄光激光器; 被动调; :晶体; 晶体: 晶体。 锄 伍 , . 瑙 . 、旧, . . ,踟: 疵 ,毹 ?盯叩 ,,舳 啪 ,疏舶 , 锄 , 位 ,盯,,.粕 仕. 盯锄 粕 【? 曲 盯 锄 嘶时 锄 ,. , 翰 锄 曲叮,髂 .时 。撕, , :洲:冰 ,. ,锄. 巧 铆 觚: . ,: . 锄 墒咖 烈:徊: 盯.. :/:? . .协 . 锄 协 ,: ,: ? 啪 舰时堍 拶, ?,粕 ., . 豫仃. 姗 ,. .柚 .. ,、? . 锄 .托? . . 托 册锄 艘 廿麟刚 ? 曲 觞锄吣啪响吖时 印. 昨 嬲 、?沁 蝴时 聪衙圮 :/:/ .伽 代 鲫 他?咖 ?峨 卸 廿.. 印 ? 懿钉粕 纳 . . 舢啪 ? 他. :/ 拶,:;嬲 撇, 卜 舔 硼叩 锄 嬲 劬, ?吣州 刚钯 蚴锣 . 锄习吼觚嬲.、? ?他?眦 觞 .胁习曲 .’ ?? ?埘 ? .%. 锄粕 . 锄嬲 , ?四?舭呐饥 蹴 :蚴涨 ,他啪 觞.撇时舶眦 . 柚 . , ?娥傩 嬲卟 . 勘婶蚀.. .%. 嬲施 ?他【 . . .们恤 肋 ? ?, :::舢啪?.酏粕 批. 粕 . 乜, ??咖 柚. 哟唧睡傀.丑锄嬲.%. ? . ?, 姗啪墩 舭 二锄 ., . : 矗 岫. ?. , 畔眦 嬲 %. 弱璐 伍 . 蛐 锄哆巧‖陀.锄 ,. . 眦,他恐 蚰勰.锄毙 .:肛 叫 气.. 锄, ?均把 锄?. 锄锄 .%. 伍 . 呻吼觚?柚 :咖 : 喇 锄肌溉曲们 咖 , 锄 . :, 呻 心 : 二锄,.:加柚 印 ,舒 哆’廿 : .粕 ,跏仃 .肛 .肛 蛐 :,:/ . 锄 唧 . , 锄 印 啪.. ,., 陀 . 觚 .锄 ,. 诵. 盯锄 ? . 龇 印 ., . ... :/ ,嗽. , ??锄.%. 弱 伍 . :/》 , 硒. 啪髂 . , .%. 衢 . 锄锄.’ . :如 , . , 。 .%. 锄柚 . , 锄 锄劬 唧 锄 : .:/ 撕二锄粕.: , : 暑咖仃 ;们黼哆 巧;: 粕懿; 锄锄懿; ?; .; :?? 诅. 巧诅; 巧协; 昀??.??...? 像?..? . 猢 ?... .. 柚?嘲叠他?。 麟 .. 锄??.??一 姗弱? ?. .. .. 卸锄 笛 ?. 巧??。 .. 柚咖.. 锄锄?:??. .. 锄 锄锄弱 巧 ?吣?.付. ?. ?..盯牝 ’.柏时 ?. 甜 蕊?仃粥时:’。 .. .. 锄?。 硎 ?锄 ?. .... ..?? ?.??。 ?.:/ 觚印. 矗明% 锄弱 ?.廿礼时:/ :/ ?. 锄豁盯??. 饥 ?.??~ ?..? :黜衄柚?. 印. : ?. 锄锄硒锄 私盯? 舶 .. ?: 二锄鹊?。 .. : 仁锄柚嬲盯.. 蚴 :/&姐 ?. .. ’嘲?? .. ?脚 .. 伽锄毋.. ? 铋 ??.. ?.. ?. ,. . 锄【乜? ?. ?删? ?. 陀他 ?.? 咖? :难、】 印??.. 符号说明 五 波长 扁 输出镜对基频光的透过率 咫 输出镜对信号光的透过率 腔内基频光子数密度 秀 砌 输出镜对闲频光的透过率 腔内信号光子数密度 以 材料对基频光的折射率 与参量增益有关的常数 ? % 材料对信号光的折射率 激光晶体长度 % 材料对闲频光的折射率 饱和吸收体厚度 厶 厅 基频光角频率 普朗克常数 哼 劬 信号光角频率 真空中介电常数 岛 闲频光角频率 嘶 激光介质反转消耗因子 。 真空中光速 仃 激光介质受激发射截面 有效非线性系数 基频光腔内往返损耗 白 锄 闲频光的吸收系数 信号光腔内往返损耗 鳓 厶 基频光光束半径 离子上能级寿命 忡 峙 信号光光束半径 二 离子上转换速率 附 闲频光光束半径 腔内信号光子寿命 瓦 晶体长度 仉 饱和吸收体激发态吸收截面 激光晶体对泵浦光的吸收系数 饱和吸收体基态吸收截面 呦 % 第一章绪 言 激光器在现代国防、工业、科研、医疗、日常生活等各个领域有着广泛的应用,大 到激光武器、小到各种激光,可以说,激光器的研究给我们的生活带来了很大的 改变。而在诸多类型的激光器中,固体激光器代表了一个热点领域。由于固体激光器是 靠掺杂粒子的能级跃迁产生受激辐射,因而其输出激光波长受到能级及其跃迁定则的限 制,可选择或者说可获得的激光谱线有限,例如,对应用最广的掺钕材料的激光器而言, 波长在.微米附近的激光,其可获得的转换效率最高、功率最大。但是,实际应用 中会遇到多种多样的需求,因而要求激光波长也要具有多样性、可调谐性,而通过粒子 能级跃迁的方式仅仅能获得可见光到中红外光这个范围中的一小部分。这种情况下,非 线性光学的重要性得以体现,人们通过各种光学非线性变频技术可以获得新的激光谱 线,用以满足各种特殊的需求。 非线性光学现象,是指物质对于入射光场的响应呈现出非线性的特征,当入射光场 强度达到一定值时,才能获得强烈的非线性响应。年,..利用红宝石作 为增益介质,首次实现了激光器运转【】,激光的出现提供了高强度的光场,因而非线 性光学得以蓬勃发展;年,..啪等人观察到了二次谐波效应【】,他们用一 束波长为.肿的红宝石激光通过石英晶体,观测到从石英晶体发射出的波长为 . 的紫外光二次谐波产生或倍频。人们通常说,这次实验标志着非线性光学 这门学科的诞生。需要注意的是,其实早在激光产生之前,研究者们已经观察 到了一些 非线性光学现象,例如,早在年, .便观察到了染料发光的饱和效应【】。 自此以后,人们发现、研究了多种非线性光学效应,例如光学谐波、光学和频与差 频、光学参量放大与振荡、多光子吸收、光束自聚焦、受激拉曼散射、受激布里渊散射、 各种瞬态相干效应、光学整流、自聚焦、光致透明等等。这些研究也促进了材料研究的 飞速发展,或者说,两者的进步是相辅相成的。非线性光学所涉及的材料包括晶体、半 导体、液体、气体、液晶等等。我们国家在晶体生长领域一直处于世界前列,大尺寸 、晶体的生长,尤其是、、等“中国牌”晶体的发明,为国 家赢得了荣誉,同时,也极大地促进了我国非线性光学领域的研究进展。 这诸多的非线性光学现象中,人们投入精力最多的是二阶非线性效应,包括和频、 倍频、差频、光参量过程等。年,..咖咖和..等人提出了光参量 产生及放大的想法【】【】,这仅仅是激光器诞生之后的第三年;年,..抽等 人在三波混频过程中首次实验观测到了参量增益【;同年,..等人用脉 冲式、倍频:激光器泵浦晶体,首次完成了光参量振荡 瑚 ,的实验【】。光学参量振荡器是利用参量转换过程实现非线 性频率下转换的一种方式,即它可以把一束频率较高的入射光转化为低频率的信号光和闲频光【】。这种频率下转换及可调谐输出的优势使得成为向长波长激光尤其是 中红外波段进军的有力手段,吸引了众多研究者的注意。 另外一个实现频率变换的有效方式是受激拉曼散射 , ,与相比,的最大优点是无需相位匹配,不存在诸如相位失配、走离等问 题,因而其转换效率比较容易得到保证,且对运转环境和激光器调整的要求相对宽 松。另外,有些特殊波长的激光用激活离子直接跃迁或的方式不容易获得,而 是最简单、有效的方式。因此,拉曼激光器方面我们也进行了着重研究。 和受激 综上,本文的研究内容主要在光参量振荡器 拉曼散射拉曼激光器领域展开,我们对这两个领域中的几个重要问题进行研究,希 望对研究者们有一定的参考价值。例如,在调、内腔式的信号光和闲频光脉冲宽 度问题上,多年来研究者一直认为两者的脉宽是相等的,我们通过实验和理论双重研究, 证明了同样条件下闲频光的脉宽窄于信号光;固体拉曼激光器有可能应用在“钠导星” 激光的产生,而“钠导星”激光对谱线中心波长的准确度有极高的要求,因此我们对固 的钠黄光, 体激光的波长可调谐性进行了研究,并通过合理的晶体搭配,获得了. 这些研究具有重要的理论和实际应用价值。 接下来,我们分别对光学参量过程、钠导星激光、固体拉曼激光器的相关情况进行 简单介绍。 ?.光学参量振荡 光学参量放大 ,及光学参量振荡 仃 ,都是基于光学参量过程的非线性效应,通过这两种效应, 都可以获得新的激光波长或者使某一波长信号光的功率得到放大,另外,光学参量 过程的信号光和闲频光本身有相位共轭 的特性,因而,这两种效 应具有极强的实用价值,从而吸引了研究者们大量的注意,从上世纪六十年代激光器产 生直至现在,每年都有大量的研究结果发表。 .. 原理及实验研究进展 .. .. 光参量放大的原理如图.所示。频率为幼泵浦光和缈信号光的光同时入射到非线性介质中,泵浦光在晶体内部产生极化场,泵浦光、信号光、极化场相互作 用,产生第三个频率成分即叻的闲频光,至此,这个过程就是差频过程。同时,信号 光叻的强度得到了放大,因此,也成为光参量放大过程。也就是说,这个非线性过程 既可以解释为幼和幼差频产生了幼,也可以解释为幼通过参量过程得到了放大。 在上述过程中,泵浦光、信号光、闲频光的角频率应满足以下关系【】. . %鸭仇力哆, . 鸭呸, 上两式分别由动量守恒、能量守恒关系得来,此即相位匹配条件。式中幼坤分别表示 泵浦光、信号光、闲频光的角频率,玎?分别表示泵浦光、信号光、闲频光在非线性晶 体中的折射率。 接下来,我们用数学关系简述一下上述参量放大过程。考虑相位匹配条件即 ?扣,我们可以得到信号光和闲频光的振幅耦合方程【】: ?‘?????‘月.月.. ??.丑 . ‘ 、 訾:警, 毛 ?一二?????:月.月.. ?. . 、 訾:訾鸽, 出 式中,么,’分别表示泵浦光、信号光、闲频光的振幅,匆为非线性介质的有 效非线性 系数,而分别表示信号光、闲频光的波矢大小。经过推导计算,可以得到如下 解: . , . 纰?嚣南们呲韵, 式中,是一与参量增益有关的因子,其表达式如下: . 静?。 由.式可以看出,在系统增益大于的时候,信号光总是被放大的,这就是光 参量放大的来由。由.式可以看出,如果泵浦光的相位畸变为零即理想相位, 则 信号光和闲频光是相位共轭的,这是光参量放大效应的另一个吸引人的特性, 因为相位 共轭光在远距离成像、自适应光学等方面有极其重要的应用。从上世纪八十年代直到近 年,仍有研究者对光参量过程中的相位共轭特性进行研究【】.【】。 如果在图.中的非线性介质两端都加上高反镜,其镀膜可以对信号光或和闲 频光高反,这样,在参量增益的作用下就会形成谐振,于是我们称之为光参量振荡器。 如果腔镜镀膜使得信号光和闲频光都能振荡,则称为双谐振光参量振荡器锄 ,:如果腔镜镀膜仅使得信号光能够振荡,则 撇 觚 ,。的 称之为单谐振光参量振荡器 啪 优点是振荡阈值低,但是它对腔长、运转环境的要求苛刻,且一般需要单频泵浦源,并 精密控制腔镜位置,稳定性较差【】,【】:虽然振荡阈值较高,但振荡条件 相对宽松,因此实际应用中大多选用【】。 根据腔型结构不同,又可以分为外腔式和内腔式。外腔式即 用一激光器例如, 的:激光泵浦谐振腔,其优点是泵浦光谐 振腔和参量光谐振腔分离,因而可以利用目前性能稳定的商品化激光器做泵浦源,只需 对参量光谐振腔进行单独调整,所以稳定性较高;缺点是振荡阈值较高,需要 足够高强 度的基频激光器。正因为这样,外腔式多选用有效非线性系数较大的准相位匹配 晶体【】,如周期性极化的、周期性极化的 等【】。内腔式是把谐振腔放入泵浦光谐振腔中,因而可以充分利用腔内的 高功率密度,降低阈值、提高转换效率,对泵浦源的要求进一步降低,且用一般双折射 相位匹配材料都可以实现输出,如系列】】等,使得成本大大降低,而 且内腔式可以用最紧凑的系统实现高功率参量光输出,并获得较高的转换效率。 年,等 我们对的实验研究方面进行简单总结。如前文所述, 人首次实现了运转【】,该是脉冲式工作。年,等人用 作为非线性晶体实现了连续运转的【】。上世纪八十年代,随着新的优质非线性晶 体如、、等的出现,又掀起了新的一轮研究热潮,基于 晶体研制成功了调谐范围为.到.微米的【】,用晶体实现了可调谐的 飞秒运转】。周期极化晶体、等的出现,又一次促进了研究者 们的热情,报道了一批新的研究结果,如基于以下材料的:】】、 【】【】、周期性极化砷酸钛氧铷【】】、周期性极化化学计量比 钽酸锂【】】等,其中,年我国科研工作者报道了用获得 的.? 信号光和. 的.岬闲频光输出【】,代表了这个领域的最高水平。另外,对中 红外激光的需求刺激了材料和器件的发展,近年研究者们花费大量精力,研究了基于 晶体【】】、晶体【】【】、晶体 【】【】、晶体【】【】等中红外波段输出的,其中,我国科研工 作者于年报道了基于.的总功率为. 的中红外输出【】。 另外,还有两类参量器件特别吸引人注意,一是单频、可调谐,另一个是非 共线参量产生。单频的代表作之一是 公司的产品【】,例如,其型 号为.的产品,调谐范围可达. ,输出脉冲能量达到 ,谱 线宽度控制在.. ~,而其特殊定制的产品,其线宽更是能够控制在. 一。这 类单频、可调谐、高峰值功率的,在科研方面有重要应用,例如,可以作为泵浦 源用以产生高功率太赫兹波【】。另外,近期非共线参量产生吸引了众多研究者的注意,主要是因为研究者们通过理论和实验证明了非共线参量产生有可能在集成光学领域发 挥重要作用,其代表作是发表在纠删如协,妣上的三篇高水平研究论文 【】【】 由此可见,关于光参量效应的实验研究从上世纪六十年代一直持续至今,表明了这 种非线性过程有不可取代的重要地位,这也是我们将研究目光放在参量过程的一个重要 原因。接下来,我们简单回顾一下光参量振荡器中的理论研究进展。 .. 理论研究进展 经过五十多年的探索、研究,人们在光参量振荡器的实验和理论研究方面已取得许 多重要成绩,包括纳秒、飞秒、皮秒、连续的研究及应用等,更多的关于光参量变 换技术的总结性介绍可以参看面“讲矿掣良’口,勋把钞矿彳朋,豇材的专题系列论述 【】【】。 脉冲式中还有一些基本问题需要研究,例如信号光和闲频光脉冲宽度是否相 同尤其是在单谐振中。前人发表的论文【】,【】中,大部分没有测量闲频光的 脉冲宽度,只是依据曼利.罗关系,认为一个信号光子出现,同时会有一个闲频光子出 现,因而,信号光和闲频光的脉冲宽度应该是相等的。在参量产生的实验中,这个推论 是成立的,例如文献】中的实验。但是在中,谐振腔的存在,使得腔内信号光子 和闲频光子有不同的寿命,尤其是单谐振中。从激光调的理论分析来看,腔内光 子寿命会影响到最终输出的脉冲宽度【】【】,因而,我们认为在中尤其是单谐振 中,两者的脉冲宽度不一定相同。要把这个问题研究透彻,我们必须对的理论 进行深入分析。 外腔式的泵浦光腔和信号光腔分离,只需对信号光腔中的三波互作用过程进行 模拟即可,无需考虑泵浦光的产生过程,因而处理过程相对简单。我们的研究主要在内 腔式中进行,通过内腔式理论的研究,建立理论模型后,如果有必要,可以较 容易的转换到外腔式中去。内腔式由于需要同时研究泵浦光的激光过程,因而 理论处理显得更为复杂。年,锄和进行了连续内腔式的理论研究 【】,但是,他们的理论忽略了光子数随时间的变化,也就无法用来处理脉冲式内腔 .?等人把这个理 。年,.等人建立了脉冲的理论模型【】,后来 论模型扩展到被动调的内腔式中【】。.的理论模型需要四个方程,分别描述 翻转粒子数、基频光子数、信号光子数、闲频光子数随时间的变化;当应用到被动调 的情况中时,方程组更复杂。年,.豁发展了一种相对简单的模型 来模拟内腔式的输出特性】,这个模型通过合理变换把闲频光的方程去掉,在泵 浦光、信号光方程中体现为损耗;.】、 .【】等人分别用这个理论分 析、优化了他们的实验。基于.的理论,我们课题组综合考虑了反转粒子、腔内光子的空间分布,对内腔式主动调的进行了理论分析,获得了很好的结果 【】。实践证明,这个理论模型在模拟单谐振的运转方面是非常实用的,因此,我 们本论文的工作也基于这个理论模型展开。 综上,国内外研究者们用的方式获得了高功率、高转换效率的频率变换,获得 了大批的实用光源,并发展起了理论处理体系。从上世纪六十年代直到今天,仍有大量 研究者对或光参量过程有浓厚的研究兴趣,这说明这个领域的研究是有重要价值 的。同时,我们认为的运转过程中还有一些问题等待我们去研究、发现,其潜力和 前景是诱人的,这是我们进行这个方向选题的最主要原因。 除此之外,近些年来非线性光学领域还有一个热门领域,即是“钠导星”激光器的 研究,该类激光器是指输出波长为. 的单纵模、单横模激光器。目前有几种方 案已经实现或者有望钠导星激光器运转,其中绝大数方案都涉及到非线性光学领域的重 要技术,比如和频、倍频、受激拉曼散射等等。钠导星激光器的研究涵盖了激光和非线 性光学研究的一些关键技术,我们本论文也涉足此领域。 ?.钠黄光激光器 距地表 高的大气层中含有丰富的钠元素,这部分富含钠的大气层厚度约为 被称为“钠层”。. 的黄色激光可以有效激发钠原子的线跃迁,因此, 高功率. 姗激光会聚到钠层可以产生一个光斑,也就是“人造星”。这颗“人造 星”通过望远镜系统成像在波前检测器上,可以对大气层引起的光学畸变进行实时地、 周密地检测。检测结果反馈到望远镜系统并对其相位差进行修正,进而能够极大地提高 大型望远镜的分辨率。这种自适应光学系统的应用对激光器主要有三方面要求:第一、 高激光功率。“人造星”的亮度要尽可能高,以使尽可能多的光子返回到地表的波前检 测器,这样才能保证波前检测器的测量精度;考虑到远距离传输引起的功率损耗,激光 发射的功率必须达到一定水准,一般要求不能低于 】。第二、高光束质量。同样, 由于传输距离远,要想保证“人造星”的高亮度,对激光的光束质量要求也非常高, 砰因子一般低于.【】。第三、高波长准确性。为了提高激发效率,激光波长的准确 性十分重要。钠原子线跃迁的中心波长为. ,高效激发要求激光的谱线线宽 小于 ,为了消除饱和效应脉冲激光情况更为严重,线宽最好小于. 【】。 综上,高功率、高光束质量、窄线宽的. 激光器被称为钠黄光激光器或“钠导 星”激光器,其研究具有重大意义,是目前国际上的一项热门方向,引起了美国、俄罗 斯、英国、德国、法国、日本、澳大利亚等国家的极大兴趣,他们目前正投入巨大的人 力、物力、财力来进行这项研究。比如美国,在年月份的一份 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 中【】,研究 黄光激光器,其研究 人员制定了一份为期六年半的详细的研究计划,来研发. 年限为.?.。目前国内外已经获得应用的钠导星激光器主要有如下几种:一、染料激光器;二、 、 :产生的 激光进行腔外和频:三、光纤激光器产生波长在 附近的激光,再通过光纤拉曼放大器产生姗激光,然后进行倍频。下面对这三 种方案及其他研制中的方案的进展情况进行简单介绍。 ..较成熟的研究方案 ...染料激光器 染料激光器可以直接通过受激辐射产生 激光,是研究者们早期选择的方案。 染料激光器的泵浦源可以是心离子激光器【】、铜蒸气激光器【】【】或者是全固态 吣激光器】【】。美国劳伦斯立夫摩尔国家实验室在钠导星激光器的研究 方面做了许多工作,利用铜蒸气激光器泵浦染料激光器、放大器,获得了最高平 均功率大于. 的染料钠导星激光器,重复频率可达 、脉宽 ,中心波长漂 移小于? ,线宽约.. 【】。他们也用氤灯泵浦的倍频:激光器泵 浦染料激光器,获得了平均功率 、脉冲重复频率 、脉冲宽度 的 激光器【】。德国马克斯普朗克研究所先是利用心离子激光器作为泵浦源,获得了. 的钠导星激光器【】,后来升级用全固态啪绿光激光器作为泵浦源,实现了最高功 率 的连续钠黄光【】。由于染料激光器的工作介质都是有机染料,存在安全隐患、 维护困难等问题,近年来其在钠导星激光器领域的应用逐渐被全固态激光器和光纤激光 器取代。 ... 、 和频激光器 利用:激光晶体辐射的姗和 激光谱线,进行和频也可以获得 钠黄光。由于:晶体是优质激光晶体,各方面参数优异、晶体质量高,且 和 谱线是:晶体的高增益谱线,所以利用这两个谱线的激光和 频,其优势便是和频光源特性优异,并且较容易获得,也正是如此,研究者们 利用多种 机制实现了高功率钠黄光输出。 连续运转体制方面,年,美空军研究实验室成功获取 单频、线偏振. 激光,近衍射极限、线宽小于 的 【】,年,他们利用 单频激 光和 的 单频激光和频,将连续单频钠导星激光的功率提升至 【】, 年,我国中科院理化所的 .等,利用泵浦、连续啪和 的: 激光器和频,获得了钠导星激光平均功率. ,中心波长为.啪,线宽小于. ,光束质量因子膨为.【】。调赡转方面,年,我国工程物理研究院 和 的:激光器 应用电子所的鲁燕华等,利用声光调、侧泵的 和频,获得了钠导星激光平均功率. , ,中心波长为. ,线宽约. 和 重复频率 【】。连续锁模运转方面,利用声光锁模的:的 的.肿的钠黄光,线 激光和频,年,日本科研工作者报道了平均功率. 宽小于.、铲因子小于.【】,美国的公司 的 激光和. 的 激 年实现了. 的钠黄光输出,利用了. 的 和 的 激光和频,又实现了 光和频】,年,他们基于 的 钠黄光输出【】。另外,美国和澳大利亚的课题组也在分别进行基于宏微 脉冲运转模式的钠导星激光器【】.【。 ...光纤拉曼放大倍频激光器 相比较于固体激光器,光纤激光器的优势是光束质量好、稳定性高、体积更 小,因 此,研究者们自然想到利用光纤激光技术来实现钠导星激光器。自年起,日本 电气 的激光, 通信大学.教授课题组发表文章,关注基于光纤拉曼技术实现的 . 的 激光 ..锄和 蛐等人年报道,基于磷硅化物光纤实现了 激光的实现【】,这代表了光纤拉曼方案早期 输出】,年,他们又报道了 的实验结果。 之后,德国欧洲南方天文台的..课题组开始关注这一方案, 也加入 的 光 了该课题组。年,该课题组报道了输出功率. 、线宽小于 纤拉曼激光放大器,并指出输出激光功率提升主要受制于光纤中的受激布里 渊散射 、 】。年月,他们报道了受激布里渊散射问题的解决,并得以实现输出功率. 、线宽小于. 线宽小于?的 激光输出【】,很快他们又实现了输出功率 的 激光【】,其光纤拉曼放大技术获得欧洲专利局专利授权【】。同年月, 的 该课题组报道了输出功率高达 光纤拉曼放大器【】,在此基础上,他 们于年月报道了输出功率高达 、线宽小于. 的钠黄光【】。上述激光 的功率输出也代表了该领域的最高 器都工作在连续、单频、近衍射极限状态下, 功率水平,因此,他们课题组的研究成果已经获得实际应用。 ..研制中的其他方案 上述几种方案实现过程中都会面临各种各样的问题,都有极大的工程难度, 因此除 上述较成熟的方案之外,目前,各国研究者们还在研究其他多种方案的可行 性。 除了染料激光方案之外,美国实验室还在研究另外一种方案,即用掺光纤 激光、光纤激光器产生 激光,然后进行腔外和频,年, 激光器产生 他们报道了. 准连续钠黄光输出【】。我国山西大学也在进行该方案的研究。 全 光参量放大技术也被用来实现 激光器,年,.等采用 激光,再倍频获得 固态倍频激光器作为泵浦源,通过两级光参量放大获得 激光,最终实现输出功率 、线宽 、膨因子小于.【】。 年,美国与德国研究者合作,利用光泵浦半导体激光器倍频,获得 了 连续 钠黄光,线宽小于 】。该激光器采用胁半导体激光作为 泵浦源,量子阱材料作为激光增益介质,通过腔内双折射滤波片选频、倍 频,获得窄线宽的 激光输出。 日本电气通信大学.课题组与丹麦研究者们合作,利用掺杂的光子晶体光 纤放大器,获得了 的 激光输出【】,为后续实现衄钠黄光打下了很 好的基础。 除以上方案之外,还有一种可行的方案,那就是晶体拉曼激光技术。年,.. ,.等提出晶体拉曼激光器可以用来产生钠黄光,并用倍频:激光泵浦 晶体,获得了 激光输出【。晶体拉曼激光器及其倍频激光器的研究, 是非线性光学领域的另外一个热门领域,具体可见综述文章【】。考虑到利用晶体拉 曼激光技术有希望实现钠导星激光,本论文中我们希望利用晶体拉曼激光技术实现 黄光输出,并在. 中心波长实现、晶体拉曼激光输出波长调谐等方面做出重要 工作。 接下来,我们对晶体拉曼激光技术及相关进展情况进行简单介绍。 ?.晶体拉曼激光技术 此处我们所说的晶体拉曼激光技术,是指基于晶体拉曼介质的拉曼激光器和拉曼放 大器,均是利用晶体的受激拉曼散射效应来实现。受激拉曼散射现象由哆等人 于年首次发现】,当将硝基苯盒置于红宝石激光腔内时,除了观察到波长为 的红宝石激光外,还存在.啪的激光谱线,相对激光频移为 .,当泵浦光 足够强时,输出.啪激光的发散角很小,具有和激光同样好的方向性,而且,谱线 宽度变窄,说明此时的. 辐射已经是受激辐射,这就是受激拉曼散射的来由。而 拉曼散射现象自发拉曼散射最早是由印度科学家. 矗锄与..?舳发现的, 年,他们在盯啪上发表论文,认为光被分子或原子散射时会产生能量转移【】, 即用光束照射泵浦光某材料时,散射光中会出现不同于泵浦光频率的新的谱线,这 种效应被命名为“拉曼散射”。 ..拉曼散射原理 拉曼散射是非弹性散射,通过与分子或原子的非弹性相互作用,入射光子 的能量发生改变,产生新的不同频率的光子,频率变低的称之为斯托克斯 散射,频率变高的称之为反斯托克斯散射。图.给出了典型的 散射过程的虚拟能级图,设散射粒子初态为下能级基态严,当有频率为纰的光子 入射时,该光子被散射粒子吸收,同时也发射一个频率为然仇.卿的光子。根据能量守恒,散射粒子被激发到能量为壳国。的振动能级卢上,能量壳国船转换为声子能量, 也就是,在这个过程中,光子的产生伴随着一个声子的产生。另一种情况,如果 散射粒子初态为激发态严,如图.所示,在此过程中,一个泵浦光子吸收一个声 子,产生一个.光子,即.光子的频率为幼产纰咖。反斯托克斯光 的强度一般比斯托克斯光要低得多,因为热平衡状态下处于基态的粒子数多 于处在 激发态的粒子数【】。 ? 幼 娩 / ,工鲰 .. 血 锄蛐血 关于自发拉曼散射和受激拉曼散射的区别,.给出了简单分析【】。自发拉曼 散射是一个很弱的非线性过程,当光通过 长的散射介质时,仅有百万分之一的入射 光被散射并产生新的频率成分。而受激拉曼散射是一个高效的非线性过程,当激光入射 到散射介质中时,%甚至更多的入射光子会被散射产生斯托克斯或反斯托克斯光子。 相比较于自发拉曼散射,受激拉曼散射的另一特点是散射光表现出明显的方向性,在不 加谐振腔的情况下,受激拉曼散射光呈现出前向或后向的很小角度的锥形分布。 一 ? 梗 吻 ?? 冬 ? ? 纬 砒 驰 ???. 咖吐 咖 咖 ’ 帅 .. . 在受激拉曼散射还会观察到级联效应,如图.所示。在图.中,当能量为 壳郇的泵浦光子被粒子散射后,产生能量为略。的一阶光,同时放出一个能 量为壳%的声子;一阶光子可以继续被粒子散射,进而产生能量为略:的二 阶光子,同时再产生一个能量为壳‰的声子,此时二阶光子的能量为馓舻咖。 这个过程也可以用图.描述,即能量为壳国的泵浦光子被粒子散射, 产生频率为缴缈铆的二阶光子,同时产生两个能量为卉‰的声子。对反 斯托克斯而言,也存在这种高阶的散射,即能量为绵泵浦光子同时吸收两个 能量为 ‰的声子,产生一个二阶光子,该光子的频率为鳓&卿卿。依次类推, 这种情况称为“级联受激拉曼散射”。 另外,拉曼散射介质对于入射场的响应时间是一个有限值,一般用分子振动 的驰豫 时间或退相时间乃表示【】,即乃?【?硒,其中为真空中的光速,?珐表示自发拉 曼散射的增益线宽。从响应时间上区分,受激拉曼散射有两种类型:第一,稳态受激拉 曼散射? ,在这种情况下,泵浦光脉冲的脉宽比分子振动的弛豫时 间乃长很多,即刃》乃。第二,瞬态受激拉曼散射臼硼蜘 ,在这种情况下印 小于或等于死。绝大多数拉曼晶体的增益线宽为几或十几【】,从而可以得到死约 为几个皮秒。因此,当用纳秒级的激光器作泵浦源时,晶体中的拉曼激光 散射为稳态受激拉曼散射,我们本论文的主要工作也是利用稳态受激拉曼散射效应。 无论是拉曼激光器还是拉曼放大器,都要涉及一个很重要的物理量,那就是介质的 嬲等 拉曼增益,这直接关系到拉曼激光器的阈值、转换效率。在文献【】中, 人给出了拉曼增益的表达式,在稳态受激拉曼散射的情况下,介质的拉曼增益系数为: 、 :生生丝塑. 气、 、。 ” ?????二??二二.??.一一. 壳冗行:?口?’ 式中,?是散射粒子数,如分别是泵浦光和斯托克斯光波长,?是拉曼介质在波长瓜 处的折射率,训是拉曼散射截面。可见,在稳态拉曼散射情况下,增益系数与因子 训囝?玛‖成正比,我们将此因子定义为峰值拉曼散射截面最破,而止即是介 质自发拉曼散射谱的峰值【】。因此,通过测量介质的自发拉曼散射谱,就可以确定 稳态增益系数,或者确定不同频移处稳态增益系数的比值【】。 瞬态拉曼散射的情况下,斯托克斯光强的表达式为【 】: 训四叫 筹蔫,‘一胄砟, 式中,联和议分别是斯托克斯光入射和出射介质位置处的光强,昂是泵浦光强, 是拉曼介质在通光方向的长度。在大信号增益情况下,我们可以忽略上式指数第二项, 由此可得,瞬态拉曼增益正比于因子坩仞抛,我们将耐蛔定义为积分拉曼散射截面 ‰,该截面可以通过自发拉曼散射谱的积分得到。 接下来,我们介绍对各种拉曼散射介质进行简单介绍。 ..拉曼散射介质 在早期对受激拉曼散射的研究过程中,所用的拉曼介质主要为气体或液体。 年,最初发现受激拉曼散射的实验中,眄等人用的介质是硝基苯液体【】,紧 地等人又对多种有机液体的受激拉曼散射特性进行了研究,确定了苯、 接着, 硝基苯、甲苯、溴代萘、氮杂苯、环己烷等液体的较强拉曼频移值【】。. 总结了多种气液体的受激拉曼散射频移及散射截面、增益因子等【】,例如 液态氧、 ~、. 一、 ~、 液态氮、氧气、氮气、甲烷气体、氢气的频移值分别为 .、 ~、 .。可见,气、液体的拉曼频移都比较大,通过一阶 频移即可获得远大于基频光的波长,其中,氢气【】?】和甲烷【】都是研究 者们尤 激 其青睐的气体拉曼介质,特别是甲烷气体,经过简单计算可得,在最常用的 ,恰好是人眼安全波段,因 光泵浦下,甲烷拉曼激光器的一阶光波长为 而在测距机方面有重要应用,因此,当前很多军用产品还是用的甲烷拉曼激 光器。 年,..肿等人实现了以拉曼激光器的有效运转【】,随后 年【 】、年【】又陆续发表两篇文章,拉开了固体拉曼激光器研究的序幕。 与气、液体拉曼介质相比,固体拉曼介质的优点是拉曼增益高、热传导性好、物理 化学稳定性好、机械特性好等,且易于与全固态激光技术相结合。以晶体作为拉曼介质 的固体拉曼激光器结构紧凑、效率高、稳定性好,在信息、交通、测量、医疗、国防和 工农业等领域都有广泛的应用。在过去的二十年间,固体拉曼激光器取得了重要进展 激光进行频率转换,可以获得的 【】。例如,利用拉曼介质对”的. 和. 一阶斯托克斯光波长分别为~.“【】【】和~. 【】【】。 其中,~.“的激光经倍频后可以获得黄橙波段~. 的激光【【】, 而黄橙激光目前很难通过激活离子直接跃迁产生,该波段的激光在医学、雷达、光谱 学、测海学、信息存储和激光导航等方面都有着重要应用。~. 是人眼安全波段, 这个波段在激光雷达、激光测距、通讯中有着重要应用。 目前所报道的固体拉曼激光器中经常采用的拉曼晶体有碘酸锂、硝酸钡、钨酸盐和 钒酸盐等,例如、、、、、、、 晶体等。钨酸和钒酸类晶体作为应用最广的两类晶体拉曼介质,此处我们进行特别介绍。 钨酸盐可以分为两类,一类是白钨矿,如、、、和 等晶体,是单轴晶体。另一类是单斜晶系的双钨酸盐类晶体,双轴晶,以 晶体为代表。其中,第一类钨酸盐晶体在受激拉曼散射研究中应用最广。这 类晶体最强 的拉曼峰在 一. 。之间【,对应与【】原子团内的爿窖对称模振动。它们 属于低阈值的受激拉曼散射晶体,具有大积分散射截面、窄拉曼线宽,谱线宽 度为 .. 一的晶 【】。由于拉曼增益系数跟晶体线宽成反比,线宽为. 体具有较大的增益系数。 钒酸盐晶体主要是指钒酸钇和矾酸钆,和都是 型结构,属于四方晶系。年,等人通过实验证明了和是很好 ~、 【】,属 的拉曼增益介质【】,给出了两者的最强拉曼频移分别为删 于【】四面体彳。光学振动模,并得到了两者的稳态拉曼增益系数大约为. 光泵浦情况下。稀土掺杂的和旧可以同时作为激光晶体和拉曼晶 体,因而可以实现自拉曼受激振荡,这种自拉曼激光器结构简单,转换效率高 【】【】。 表.总结了一些常用拉曼晶体的相关参数,从中可以看出锄帕有最高的拉 曼增益,其次是和。由于不潮解、抗光伤阈值较高,且能获 得高质量、大尺寸的晶体】,因而获得了越来越多的应用。而掺钕的和 晶体由于同时具有优异的激光性能和拉曼性能,在自拉曼激光器领域获得了 充分应用。 . ? 锄?幽 附 协. 锄 ?协 &哪柚 姗锄凡&锄锄弘’锄妒咐 .‘ , , 且鼯, 锄“ 矾姗 . . . .?? . . 正 . . .?纷.【】 .【】 ” 陋值? 吐 .【鸥】 .】 . .. .. .. . . . 帕圳””弓 . 特别需要注意的是、、三种晶体,它们有可能在钠导星激光 器方面获得重要应用。为了获得 黄光,我们首先需要得到姗拉曼激光。 根据常用的或者容易得到的泵涌光波长,我们查证了几乎所有已知的拉曼晶 体,最终 确定了三种可行的晶体搭配方案,即:切:的.姗激光和的 .频移、:的. 激光和的 以频移、:的. 激光和的 .频移,这三种方案都能够获得 拉曼激光。本论文中 我们主要研究了前两种方案的可行性,第三种方案正在筹备过程中。 由于钠导星激光器各方面的要求都很高,尤其是输出功率、波长准确性等,这就 需要我们了解晶体拉曼激光器的功率发展水平,或者能否进行晶体拉曼放大以及晶 体拉曼激光器能否进行调谐。接下来,我们简单介绍一下晶体拉曼激光器和晶体拉曼 放大器的研究进展。 ..晶体拉曼激光技术研究进展 自年首次实现晶体拉曼激光器以来,随着晶体制备、加工技术的发展以及镀膜技术的进步,研究者们对晶体拉曼激光器进行了非常多的研究,包括外腔式拉曼激 光器和内腔式拉曼激光器、脉冲式拉曼激光器和连续运转的拉曼激光器。同外腔式 一样,外腔式拉曼激光器即泵浦激光腔和拉曼激光腔分离,因而多用商业化激光器产 品作为泵浦源,拉曼介质多用、、等晶体,因为这些晶体 的尺寸较大、拉曼增益较高,可以降低外腔式拉曼激光器的泵浦功率密度阈值。内腔 式拉曼激光器即是将拉曼晶体置于泵浦激光腔内,以利用腔内的高泵浦光功率密度, 降低谐振阈值并提高转换效率。目前镀膜技术水平足以实现.%以上的反射率, 因 此腔内基频光功率密度足以达到几百/甚至更高,故而对拉曼晶体的尺寸和增 益系数要求进一步降低,研究者们可以用各种各样的拉曼晶体实现内腔式拉曼激光器 运转。例如,由表.可见,晶体的拉曼增益系数较低,在 / 、. / 激光泵浦的情况下其增益系数仅为. 。,我 们课题组就选用晶体作为拉曼介质,实现了高转换效率的一阶【】.【】、二阶 光运转【】,并发明了拉曼自倍频黄光激光器【】【】。 接下来,我们主要从以下几个方面进行介绍:输出波长在.“附近的拉曼激 光器及其倍频激光器、输出波长在. 附近的拉曼激光器、晶体拉曼放大器以及调 谐拉曼激光器等。在前三种拉曼激光器的研究方面,由于研究报道众多、门类繁杂, 这里不可能一一叙述,我们仅选择最有代表性的拉曼晶体,对基于这些晶体的拉曼激 光器进展情况进行介绍。 ...波长.“的拉曼激光器 由表.可见,大部分拉曼晶体的频移都在. 之问,因此,在最常用 的.岬激光泵浦的情况下,所获得的一阶光波长都在.“附近。 首先需要介绍的是金刚石拉曼激光器,金刚石的拉曼增益大、热导 率极高萨 等人早在年即对 /.】,是理想的拉曼介质。 金刚石的受激拉曼散射特性进行了研究】,但是直到近些年,随着高质量人工 金刚 石的成功生长,金刚石拉曼激光器才得以快速发展【】。年,.等人报 道了转换效率高达%的外腔式 金刚石激光器【】。内腔式金刚石拉曼激光 器方面,年研究者们分别报道了 的连续运 的脉冲式运转【】和 转】。年月,..等利用化学气象沉积 , 法制备的金刚石,实现了. 的输出功率,随后,年月,.. 等人已将金刚石拉曼激光器的输出功率提高到了. ,该拉曼激光器的输出 的平均功率也代表了晶体拉曼 波长为 ,转换斜率效率达到%【】。. 激光器领域迄今为止的最高功率水平。 ,年由 迄今为止,一阶拉曼激光器的最高输出功率为 .等人报道,该激光器采用外腔式结构,以灯泵:激光器作为泵浦源,脉冲重复 频率为. ,脉冲宽度 ,在泵浦平均功率为 的情况下, 获得了 的姗拉曼激光输出】。 关于钨酸盐拉曼激光器,早在年,台湾交通大学的 .?教授报道了声 的 拉曼光输出, 光讽的:仍内腔式拉曼激光器,获得了. 转换效率高达.%【】。而钨酸盐拉曼激光器的输出功率 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 由我们课题组保 持, 年,我们课题组利用内腔式声光调的:/拉曼激光器架构,获得了 平均功率达到. 的 一阶激光【】,这是目前报道的该类拉曼激 光器的最高输出功率。年月,我们设计了一台内腔式声光调的砌:?婚屉 拉曼激光器,将姗拉曼激光器的输出平均功率提升到了. ,该结果我们未 的平均功率也是迄今为止晶体拉曼激光器领域除金刚石拉曼激 进行报道【】。. 光器外的最高输出功率。 ...倍频拉曼激光器 如前所述,波长在啪附近的黄橙光在激光医疗、雷达、激光导航等方面有 重要应用,该波段激光主要通过染料激光器和和频激光器获得,但是这两种 方案都 有其局限性,如染料激光器的安全隐患、维护繁琐,和频激光器的系统复杂 等。随 着晶体拉曼激光器的迅速发展,一种新的获得 激光的方案也随之出现:通过 附近的黄橙 对上述波长为.?的一阶光进行