简讯

LiF:F_2~-激光晶体,色心稳定,抗损伤阈值高(10~9W/cm~2),用YAG:Ad~(3+)激光泵浦,能室温运转,可在1.10～1.27μm内调谐。但由于色心晶体的饱和吸收效应和色心浓度的限制,要进一步提高LiF:F_2~-色心激光功率存在一定的问题。我们尝试用激光放大技术来提高色心激光输出,获得了较好的效果。     

高稳定激光二极管抽运Nd:YLF再生放大器

设计并实现了一种放大纳秒激光脉冲的高稳定的激光二极管(LD)抽运Nd:YLF再生放大器.为了获得高稳定的输出,再生放大器工作在饱和状态.此时,再生放大器输出稳定性最好,而且注入激光脉冲能量波动引起的输出激光脉冲波动被抑制.由于增益饱和效应,再生放大器输出脉冲出现时域波形失真,附加后缀脉冲能够减弱时域波形失真.放大器工作波长1053 nm,工作频率1 Hz.输入240 pJ的3 ns方波激光脉冲,输出激光脉冲能量4.2 mJ,总增益大于107,不稳定度小于1%(均方根),方波扭曲1.33.为3 ns方波激光脉冲引入其本身幅度0.75倍的后缀脉冲,输出激光脉冲方波扭曲由1.33降至1.17.     

高稳定激光二极管抽运Nd∶YLF再生放大器

设计并实现了一种放大纳秒激光脉冲的高稳定的激光二极管(LD)抽运Nd∶YLF再生放大器。为了获得高稳定的输出,再生放大器工作在饱和状态。此时,再生放大器输出稳定性最好,而且注入激光脉冲能量波动引起的输出激光脉冲波动被抑制。由于增益饱和效应,再生放大器输出脉冲出现时域波形失真,附加后缀脉冲能够减弱时域波形失真。放大器工作波长1053nm,工作频率1Hz。输入240pJ的3ns方波激光脉冲,输出激光脉冲能量4.2mJ,总增益大于107,不稳定度小于1%(均方根),方波扭曲1.33。为3ns方波激光脉冲引入其本身幅度0.75倍的后缀脉冲,输出激光脉冲方波扭曲由1.33降至1.17。     

声光锁模倍频器

改进后的激光器的激光腔内装有相当简单的单个元件,用以同时完成锁模和倍频激光输出。适当激励单个元件的非线性晶体铌酸钡钠(BSN),就能完成声光损耗调制和锁模激光输出。此外,本文还叙述了晶体在激光谐振腔内的放法。     

Nd:YAG掠入射板条激光器中自激振荡的抑制研究

为了抑制掠入射板条激光器晶体内部自激振荡, 提出了在增益介质非通光表面涂覆近红外吸波材料—Ge 的方法。实验对比了有Ge涂层与无Ge涂层的Nd:YAG晶体模块分别在自由振荡和被动调Q振荡 条件下的激光输出特征。实验表明,在自由振荡条件下,有Ge涂层的晶体模块谐振腔激光输 出阈值(54A)小于无Ge涂层晶体模块振腔激光输出阈值(59 A),当泵浦电流为 68A时,前者相对于无锗涂层晶体模块输出能量提高了51%;在被动调Q条件下,有Ge涂层的晶体模块谐振腔激光输出阈值(63.5A)小于无Ge涂 层晶体模块谐振腔激光输出阈值(65A),当泵浦电流为 67A时,前者相对于后者输出脉冲 能量提高了75%。实验结果表明,Ge涂层能有效地抑制自激振荡,降 低激光输出阈值并大幅提高输出脉冲能量。     

双端输出光纤激光器互注入锁相研究

为了获得高功率、高光束质量相干光纤激光输出,设计了一种双端输出的光纤激光器。两路光纤激光器尾端通过反射率为85%的光纤布拉格光栅连接,有一定的相互关联,利用角锥反射器使其能量相互注入,实现锁相,并利用偏振片分光,实现相干合成输出。实验上,在远场得到了清晰稳定的干涉条纹(可见度约为0.92),获得了8.6 W的相干合成激光输出,对应的功率合成效率约为90%。实验结果表明,该方案结构简单,稳定性好,相干度高,并可用于多路激光相干合成,为实现高功率光纤激光相干合成输出提供了一种新的思路。     

并联式横向激励大气压氮分子激光器

横向激励大气压氮分子激光器是继低压氮分子激光器发展起来的一种激光器件,它具有如下特点:①结构比低压氮分子激光器简单(激光介质在大气压下工作无需真空装置和反射与出射镜片);②在很小的激光腔体中能获得较强的激光能量;③激光脉冲宽度较小(约1毫微秒左右);④输出脉冲峰值功率高(能达到兆瓦数量级);⑤输出波长3371埃又能在很高的重复率下工作;⑥激光器件工作可靠、寿命长、造价低.     

同时发射三束光的半导体激光器

据《国外科技消息》1987年6月报导:本日三洋电机公司研制成三光束半导休激光器件。这是一种仅用单个器件就能发出三束光盘用的高输出激光(20毫瓦)的独特器件。这个器件在一个管体内相邻装有三个高输出半导体激光芯片,所发出的激光可用于抹去已存入的信息,写入新的信息以及信号的重放或控制。     

高输出功率锥形波导太赫兹量子级联激光器

制作了基于锥形波导结构的高输出功率的太赫兹(THz)量子级联激光器。激光器采用单面金属波导结构,并采用锥形波导形状提高光输出功率,且保证了良好的光斑远场发散角。激光器水平方向远场光斑发散角为18.4?,器件输出中心波长为93 μm(3.23 THz),器件最高输出功率达到了185 mW,最高工作温度为95 K。80 K时,器件的最高脉冲输出功率能达到65 mW。基于如此高的输出功率,制作了液氮杜瓦封装的小型便携式太赫兹激光源。     

26W中波红外固体激光器

阐述了一种获得高功率3~5μm中红外激光输出的实验方案,即先通过高功率1.94μm光源抽运Ho:YLF晶体,获得高重复频率2.05μm激光输出,通过端抽运放大方式,提升2.05μm激光功率水平,最终2.05μm激光抽运光参量振荡器(OPO)实现高功率中波激光输出。在水冷工作体制下获得了重复频率5 k Hz、最大功率26.9 W的中波输出,脉冲宽度为24.4 ns,2.05μm到3~5μm的光光转换效率达50%,通过角度调谐获得不同波长的中红外激光输出,验证了该实验方案作为一种获得高功率、高效率、高重复频率中红外激光输出工作方式的可行性。     

用激光制造高质量光学薄膜

该项新技术,系东洋大学教授村山洋一的研究成果,它是根据可以制成粘合性、硬度好薄膜的高频离子喷镀技术,进一步使光学薄膜的激光弹性极限应力大幅度提高,用激光制造光学薄膜的一种技术。以往光学薄膜的激光屈服点小,为4～6J/cm~2,在提高激光系统的高输出功率时,进一步提高光学薄膜的激光屈服点,便成为一重大科研课题。对于制造大量用于包括高输出激光系统在内的半导体加工等的YAG激光器和钕玻璃激光器用的光学元件,针对有关膜形成技术,以     

西德制成激活区长10厘米的小型He-Se绿光激光器

西德鲁尔大学制成了激活区长仅10厘米的小型绿光激光器。激光介质是He-Se，发光波长497~530毫微米。输出与He-Νe激光(红光）的量级大致相同，但尺寸比He-He激光器小得多。多模时的输出为3毫瓦，单模时为0.8毫瓦。绿光适宜用作位置对准或激光手术刀的导向光，能见度高，据说，如有1毫瓦的输出，即使是白天也能看得十分清楚。     

基于915nm半导体激光单端前向抽运的单纤准单模2kW全光纤激光振荡器

设计了一种基于915nm半导体激光单端抽运的单纤准单模全光纤激光振荡器,其工作波长为1080nm,输出功率可达2.02kW。结合理论和实验,研究了增益光纤长度、受激拉曼散射(SRS)和输出功率之间的关系。通过对增益光纤长度进行优化,在保证大于2kW激光功率的前提下,实现了高SRS抑制比的激光输出,输出激光中SRS功率占比约为0.8%。180min内激光器的功率不稳定度小于±1%,光-光转换效率约为70%。通过合理设计光纤盘绕,有效抑制了光纤中光的高阶模式,在满功率输出时成功地获得了准单模激光(光束质量因子M2≈1.5),并对该激光器在激光切割中的应用进行了研究。     

基于Pulser/Sustainer技术的可调谐长脉冲TE CO2激光器

采用光栅谐振腔,对一台基于Pulser/sustainer技术的紫外预电离长脉冲TE CO2激光器的调谐特性进行了实验研究.在增益体积为1.17 L,激光混合气体体积比V(CO2)∶V(N2)∶V(He)=1∶5∶19,工作气压为30 kPa条件下,实验测量了75条激光谱线的输出脉冲能量和脉冲宽度(半高全宽,FWHM),结果表明,相同的激励条件下,不同的激光波长,激光输出脉冲宽度有所不同.通过仔细观察比较四条主要谱线(9R(20),9P(20),10R(20),10P(20))的激光输出脉冲波形随放电电压、放电脉宽以及气体成分配比等的变化情况,说明基于pulser/sustainer技术激励的长脉冲可调谐TE CO2激光器的激光输出脉冲宽度随调谐波长的不同而变化.简单实验分析表明,谱线增益的变化可能是引起谱线输出脉冲宽度不同的主要原因.     

基于钕钆双掺氟化钙晶体的调谐和双波长锁模激光器

Nd,Gd:CaF_2是一种无序结构晶体,具有光谱宽、热导率高、透射范围大、声子能量低等优势。利用0.5%Nd,8%Gd:CaF_2晶体作为激光增益介质(百分数为原子数分数),实现了LD抽运的调谐激光输出,激光调谐波长范围为1045.7～1074.2 nm;将半导体可饱和吸收镜作为锁模元件,最终实现了双波长锁模激光输出,锁模激光器的中心波长分别位于1065.45 nm和1066.48 nm。锁模激光器的最大平均输出功率约为394 mW,最小脉冲宽度约为8.37 ps。     

激光目标指示器

1.引言用于激光末端制导的激光目标指示器,必须指示出目标,而没有光束漏失或目标重迭。输出光束发散角α是0.1毫弧度(规定α为包含90％光束能的全角),由于指示器允许的重量和尺寸限制了准直光束用的光学     

高重复频率电光调Q双波长激光器

高重复频率双波长激光器在远程激光测距、光电对抗、激光通信、激光雷达等领域具有重要的应用价值。为了获得高重复频率率双波长激光输出,首先通过高重复频率驱动电光调Q技术和LD侧面泵浦技术,获得高功率、高重复频率、窄脉冲宽度的线偏振1.06μm激光输出。再利用内腔差频方式,对周期极化晶体钽酸锂(PPLT)进行差频变换,获得1.46μm和3.9μm双波段激光输出。在激光器电源抽运电流25A、调制频率10kHz时,实现40 W的1.06μm激光输出,泵浦PPLT晶体获得最高功率为2.6W的3.9μm和4.2 W的1.46μm激光,差频转换效率为17%。试验结果表明:通过高重复频率电光调Q技术和LD侧面泵浦技术,可以实现高重复频率、窄脉冲宽度1.06μm光输出,泵浦PPLT可获3.9μm和1.46μm双波长激光输出。     

灯抽运Nd∶YAG单程行波激光放大器研究

高平均功率Q开关窄脉冲固体激光器具有较多的应用需求,从目前激光材料研究的现状看,适合高平均功率Q开关窄脉冲激光运转的固体激光材料仍然很少,因此只能选择常用的Nd∶YAG晶体作为激光工作物质.由于Nd∶YAG激光材料的亚稳态能级粒子寿命较短,贮能不高,单级器件难以实现高平均功率窄脉冲激光输出,为此我们对振荡-放大结构形式的Nd∶YAG激光器进行了研究,目的是提高Nd∶YAG窄脉冲激光放大器的输出平均功率.从激光放大技术上说,有单程行波放大和多程再生放大等结构形式.单程行波放大对激光工作物质的尺寸要求不苛刻,结构紧凑,适合于工程应用,所以我们将Nd∶YAG激光放大器设计为单程行波放大结构形式.通过对激光放大过程的分析,我们认为单程行波激光放大由两个过程组成:将灯抽运能量转变为放大激光介质的贮能和将贮能转化为激光放大器的输出能量.因此要提高激光放大器的输出功率,必须使放大器激光介质中有较高的反转贮能,并且最有效地提取放大器中的贮能.通过对行波激光放大器的理论分析,推导出放大器提取效率与注入信号能量的关系式,并从理论上得出激光放大器输出能量与抽运能量的关系.实验结果表明理论分析能够指导实际Nd∶YAG激光放大器的设计,我们采用三级Nd∶YAG激光单程行波放大结构,获得平均功率121.5 W(重复频率50 Hz,脉宽7.8 ns)的调Q脉冲激光输出,激光效率1.35%.(OE36)     

百瓦级高重复频率窄脉宽光纤激光器实验研究

报道了一种基于主振荡-功率放大( MOPA)方式工作的脉冲光纤激光器.为了获得高重复频率、高峰值功率、高光束质量的激光输出,以自行研制的小型激光二极管(LD)抽运声光Q开关Nd∶GdVO4固体激光器作为种子源,采用两级掺Yb双包层光纤串联结构(光纤纤芯直径分别为20 μm和80 μm),对注入功率为2 W的种子激光信号进行放大.最终获得了平均功率103 W的脉冲激光输出,重复频率50 kHz,脉冲宽度12.7 ns,峰值功率达162 kW,光束质量M2=4.3.     

氮分子第二正带激光跃迀的饱和

一年多以前哈德(Heard)报道过快速上升的高电流高电压放电时,氮分子的激光作用,这激光发生在氮分子的第二正带系,波长为3371埃。本实验室完成的实验证实了他发表的结果,表明从一个作用区长30厘米的近共焦腔的输出为10瓦,而从放电管的侧壁观测到的同一跃迁的自发辐射为若干千瓦。让此类振荡器的输出光通过一个同步的较短的开端放大部分(这放大部分由一类似的放电管组成)就能促使这种高增益的跃迁达到饱和并获得自发辐射功率水平的输出。