高功率固体激光放大器中增益均匀化研究

针对高功率固体激光放大器中增益分布不均匀的现象,为获得较为均匀的增益分布,提出了分布式泵浦的方法.相对于均匀泵浦,分布式泵浦就是通过设计使得泵浦场具有一定的分布.在总体泵浦功率相同的情况下,分别对均匀泵浦和一定分布的分布式泵浦条件下产生的增益分布进行了模拟计算.结果表明,与均匀泵浦相比,使用分布式泵浦方法获得了较为均匀...     

高功率LD阵列侧面泵浦激光晶体的增益分布研究

研究了LD Bar侧面半环形直接泵浦Nd:YAG激光增益介质的泵浦光分布特点.建立了不同泵浦参数下棒状增益介质内的泵浦光能量分布数值模型,通过光线追迹方法,并利用Matlab软件进行了数值模拟计算,分析了几个泵浦参数对泵浦光分布的影响,总结了一般的影响规律,分析了产生差异的原因,提出了选取泵浦参数时需注意的问题.可为激光二极管环绕泵浦固体激光器的泵浦结构设计提供理论上的指导.     

半导体激光泵浦固体激光器的增益开关效应

用功率大于100mW的二极管激光器列阵泵浦Nd:YAG固体激光器,实现了DPL的增益开关作用。研究了增益开关的动态特性,得到峰值功率大于80mW的1.06μm激光输出,与计算结果一致。提出了三阶梯泵浦的高增益开关新方法,得到峰值功率大于150mW、脉冲宽度小于0.2μs的固体激光输出。     

前向泵浦拉曼光纤放大器的性能研究

实现了前向两波长泵浦及3波长泵浦拉曼光纤放大器(RFA).实验中所用的信号为符合ITU T建议的C波段20信道波分复用信号,波长为1537.377～1560.605nm,信号传输距离分别为100和75km.其中,3波长泵浦的增益波动<1.47dB,所获得的最低光信噪比(OSNR)为32.5dB,优于同样条件下后向泵浦所获得的OSNR.详细研究了前向泵浦的增益饱和特性,实验结果表明,饱和功率随增益的增加而降低,且增加的增益加剧了增益饱和现象;对所研究的两泵浦配置前向泵浦放大器,饱和功率～5dBm.     

具有热透镜效应的LD端泵Z型腔的理论研究

由于采用大功率端面泵浦会在增益介质中产生热透镜效应,从而对激光器的运转产生严重的影响,本文利用端面泵浦固体激光棒有效热焦距的解析式得到谐振腔的稳区,并在考虑热透镜效应情况下对腔的参数和泵浦功率对稳区的影响进行讨论。     

场转动环形非稳腔的空间平均效应研究

将光束绕光轴旋转的思想应用于改善固体激光谐振腔失调,增益不均匀,泵浦热效应等问题。设计了束转动环形非稳固体激光腔。采用快速傅里叶变换的方法,对束转动环形非稳腔的空间平均效应进行了数值模拟,发现对于固体激光器不同的泵浦方式,光束旋转产生的空间平均效应不同,其效果与光束旋转特点、泵浦方式、腔的放大率、束转动角度等有关。本文对几种不同形式的增益不均匀进行计算,对于增益介质横截面一维方向不均匀和角向不均匀的情况,束转动90°环形非稳腔能有效补偿空间不均匀。得到的结论为束转动90°环形非稳腔的优化设计和应用提供理论依据。     

高功率微片固体激光器

本文对Yb:YAG/YAG复合激光增益介质的侧面泵浦微片固体激光器进行了研究,制作了高光束质量和低波前畸变、输出功率达90 W的微片固体激光器,对超薄片式激活介质和透镜形激活介质等几种复合增益介质的新型设计进行了介绍和分析.     

侧面紧耦合泵浦微型激光器研究

利用解析法分析了激光二极管（LD）侧面紧耦合泵浦固体激光器中泵浦光强分布特点,其增益分布与发光单元发光面处的束腰半径、激光二极管等间距环绕个数、泵浦源与晶体表面的距离、晶体棒半径和工作物质的吸收系数有关,通过调整泵浦参数可以实现中心强边缘弱的泵浦光分布。采用LD紧贴于Nd:YAG的紧耦合双侧面对称泵浦技术,对侧面紧耦合泵浦微型激光器进行了相关研究,实验上实现了激光二极管泵浦固体激光器（DPL）的微型化。     

高功率二极管泵浦固体激光技术和应用前景的分析

文章对高功率二极管泵浦固体激光器的若干关键技术，包括激光二极管和增益介质，泵浦，耦合和冷却技术，以及光学谐振腔等作了详细的分析。     

采用PSO算法的S波段EDFA的优化设计

成功地使用粒子群优化(PSO)算法优化设计了多级S波段EDFA,仿真结果表明,输入信号功率为-20 dBm时在1486～1520 nm可实现平坦增益,两级泵浦总功率为380 mW,平均增益可达10 dB以上,增益平坦度小于0.1 dB,噪声系数小于5 dB,满足WDM/DWDM系统的需求.另外,还重点对插入长波长ASE...     

利用时空变换获得超短激光脉冲

由LD抽运Nd-YLF固体激光器输出的单纵模调Q激光脉冲，脉宽约为85ns，经过快速LiNbO3电光偏转器实现时空变换，用狭缝削取脉宽约为1ns的超短激光脉冲。导出激光束通过偏转器后扫描光线长度与加到偏转器上的快速电压脉冲变化率关系，并在实验中分别用MOS管和雪崩管高压电脉冲发生器取代价格昂贵的冷阴极管高压电脉冲发生器，获得激光脉冲宽度压缩约两个量级，且实现激光脉冲宽度可调。     

脉宽及重频对HgCdTe探测器损伤阈值影响分析

为了研究脉宽及重频对HgCdTe探测器损伤阈值影响,采用有限元法对HgCdTe红外探测器进行2维建模,以及激光辐照探测器温度场的仿真,得到了波段内外脉宽从10ns~1000ns的单脉冲激光损伤阈值。由于采用实验测定所有脉宽激光损伤阈值的办法不现实,故通过仿真计算,给出了从ns~μs量级不同激光脉宽的单脉冲探测器损伤阈值公式。结果表明,波段外单脉冲损伤阈值为9MW/cm2~0.9MW/cm2,波段内为150MW/cm2~15MW/cm2,并且探测器单脉冲损伤阈值与激光脉冲宽度呈负指数关系;当采用重频激光辐照探测器时,在相同的重复频率下,因长脉冲激光比窄脉冲宽激的脉冲间隔小,故长脉冲激光辐照时更容易出现温度积累效应,从而出现大面积损伤。这为进一步研究探测器的热应力场热弹性波和激光防护等提供了重要的理论分析依据。     

Numerical study on a frequency-tunable actively mode-locked fiber laser

We have numerically presented an actively mode-locked fiber laser with tunable repetition rate based on phase modulator. By finely optimizing intra-cavity parameters, the ultrashort pulses with tunable repetitive frequency at giga hertz level can be easily generated due to the balance between dispersion and nonlinearity in the fiber laser cavity. When the pulse frequency is changed from 1.0 GHz to 4.2 GHz, the spectral width increases from ~15.65 nm to ~27.25 nm. In addition, the corresponding pulse duration decreases from ~81.59 ps to ~31.57 ps. Moreover, these output pulses with giga hertz repetitive rates and the picosecond widths can be further compressed by using the reasonable dispersion medium. For the pulse regime with repetition frequency at giga hertz level, the obtained smallest pulse duration is about ~62 fs based on chirp pulse compression. We hope that these simulation results can promote further research and application in the ultrashort pulse lasers with high repetition rate.     

Ho:YAG激光治疗化脓性肉芽肿疗效分析

目的:探讨Ho:YAG激光治疗化脓性肉芽肿的疗效和特点.方法:采用Ho:YAG激光治疗化脓性肉芽肿745例,峰值能量0.3～0.5J/脉冲,脉冲频率15～20Hz,平均功率6～10W,使其凝固后进行气化治疗.结果:745例患者经一次激光治疗,均达到治愈效果.愈后瘢痕无或极小.随访3～6月无复发.结论:采用Ho:YAG激光治疗化脓性肉芽肿手术时间短,操作简便,定位准确,止血效果好,对周围组织损伤轻.创面愈合快.比目前常用的其他激光治疗(CO2激光,Nd:YAG激光,闪光灯泵浦染料激光,可调脉宽倍频Nd:YAG激光等)疗效更佳.     

Simultaneous compression and amplification of ultrashort pulses atMHz repetition rates

The authors report simultaneous compression and chirped pulse amplification at megahertz repetition rates of ultrashort pulses using a cavity-dumped dye laser with a pumping argon ion laser as the amplifier. In a single stage, the pulse is compressed by a factor of 25 and the energy per pulse is simultaneously increased by a factor of 2, without reducing the repetition rate. Starting with a pulse that has a duration of 4.3 ps and a peak power of 5.8 kW, a pulse with a duration of 170 fs and a peak power of 294 kW is obtained. A second stage of pulse compression is used to obtain a broadband pulse with a duration >~50 fs and a peak power of ~100 kW at 2 MHz     

无热电恒温的小型重频二极管抽运板条激光器

为了研制一种能在-40℃～+65℃环境下适用于机载吊舱的小型风冷重频二极管抽运Nd∶YAG板条激光器,克服采用热电恒温二极管抽运源的一系列问题,采用了无热电恒温二极管抽运源的方法,并进行了实验验证。结果表明,该激光器能在-40℃～+65℃环境下,以20Hz～30Hz脉冲重复频率稳定可靠的工作,激光输出能量100mJ～150mJ,激光脉宽6ns～7ns,激光束散角经4倍天线扩束后约1mrad。该激光器能适用于多种机载或车载激光测距/指示仪。     

Characterization of an ultrahigh peak powerXeF(C→A) excimer laser system

The gain characteristics of an electron-beam pumped XeF(C→A) excimer amplifier operating in the blue-green spectral region were investigated for several laser pulse lengths. Saturation energy densities of 50 and 80 mJ/cm² were measured for injected laser pulse durations of 250 fs and ~100 ps, respectively. A gain bandwidth of 60 nm was observed with ~100-ps pulse injection. Using an optimized unstable resonator design, the laser amplifier has produced 275-mJ pulses with a pulse duration of 250 fs and a 2.5 times diffraction-limited beam quality, making the XeF(C→A) amplifier the first compact laser system in the visible spectral region to reach peak powers at the terawatt level     

用于白癜风治疗的308nm XeCl准分子激光系统

研制了一台用于白癜风治疗的308nm XeCl准分子激光系统。根据准分子激光器脉冲式放电的特点,设计了推挽式脉冲开关电源。实验研究了激光器脉冲重复频率、工作电压、气体寿命对激光输出能量的影响,并检测了激光输出脉冲能量的稳定性。通过自动反馈控制系统调整激光头放电工作电压实现输出激光能量的稳定。激光采用扩展型紫外液芯光纤传导,得到均匀性良好的治疗光斑,液芯光纤对308nm激光的传输效率约为70%。激光器脉冲重复频率1～200Hz,工作电压18～25kV,输出能量不稳定度小于4%。经光纤输出用于治疗的有效光斑直径22mm,脉冲能量密度2～3mJ/cm2。     

Picosecond pulse generation in CW semiconductor lasers using anovel regenerative gain-switching technique

The authors demonstrate a technique for regeneratively gain-switching semiconductor laser diodes to generate picosecond pulses with tunable repetition rates. The technique is applied to several semiconductor laser diodes, and pulse widths of the order of 35 ps and tuning of the repetition rate from ~200-500 MHz were obtained in preliminary experiments. With further refinements, such as the use of higher bandwidth diode lasers (including surface emitting lasers), special saturable absorbers (e.g. a dual segment laser with one segment biased below transparency) and broadband RF harmonic generators (including step recovery diodes, nonlinear transmission lines, and pulse forming networks), pulse widths as short as ~10 ps are anticipated     

用于标定条纹相机的对撞脉冲锁模激光器

报道了一种被动皮秒对撞脉冲锁模Nd: YAG激光器的腔型及应用情况。用这样的对撞锁模脉冲激光器来标定皮秒条纹相机的非线性、触发晃动等得到了很好的结果。同时用条纹相机探测激光脉冲宽度也可以得到比示波器等设备准确的结果，最后得到输出脉冲宽度为10ps左右，比通常的反射式被动锁模脉冲宽度要窄3~5倍。