高能染料激光器

国际激光器系统公司最近研制成一种实验室激光器系统，它能由一个10毫微秒脉冲提供10兆瓦之功率。这种实验系统由两个单位合作制成：国际激光器系统公司提供倍频Nd:YAG激光器泵浦源，激光能量公司提供染料激光头。这种347型染料激光头采用一个短光腔和半纵向结构，从而获得有效的能量转换。试验时使用若丹明6G。输入为532毫微米、300毫焦耳的Q调制脉冲，获得了10亳微秒、100毫焦耳之输出，脉冲重复率为5微微秒。大约在550~600毫微米输出是可调的，发射峰值在570毫微米处出现。     

CS_2在超短脉冲作用下的喇曼猝灭

CS_2在超短脉冲作用下,会产生喇曼猝灭,至于产生猝灭的机制,我们将根据实验加以讨论。 实验采用钕玻璃锁模激光器,为获得单横模输出,腔内加φ2毫米的小孔光阑,振荡器在稍微高于阐值运转,输出光方向性为0.5毫弧度。脉冲宽度测量采用双光子荧光方法,测得脉冲宽度为5微微秒。 为了获得较强功率输出,我们将锁模脉冲序列通过两级φ20×500毫米的钕玻璃棒进行放大,输出的脉冲序列经过KDP晶体倍频,变为5295埃的绿光脉冲序列。绿光脉冲序列总能量约0.1焦耳。经f=400毫米透镜聚焦于装CS_210厘米长的样品盒     

相对论电子束激励的准分子激光器

我们建立了一台相对论电子束发生器,电子束能为1.2兆电子伏,束流千安,束宽25毫微秒,上升前沿<10毫微秒。用这台电子束装置横向激励准分子激光器,激光盒腔长150毫米,输出口径φ16毫米。采用镀介质膜的平凹腔。输出腔片在351毫微米处透过率T(?)12％,全反镜R=1米。在气压比为NF_3:Xe:Ar=2.5托:19托:2.8大气压,充电电压为25千伏时,成功地实现了XeF准分子激光器B(~2∑_(1/2))→X(~2∑(1/2))态跃迁,获得波长为351毫微米和353毫微米的激光发射。输出能量约为5毫焦耳,用2米光栅光谱仪摄得这二条强激光谱线。     

1兆电子伏相对论电子束泵浦的Ar-N_2激光器

本文报导采用相对论强流电子束泵浦的Ar-N_2激光器。相对论电子束由Marx脉冲发生器和场发射二极管组成。脉冲电压发生器由104片无感电容并联充电,给出一触发脉冲后104对球隙导通,构成串联放电回路。充电27千伏,输出束能1.12兆电子伏,输出束流6千安培,放电电流半宽25毫微秒。场发射二极管的阴极为3片0.1毫米厚、长50毫米的钛箔,间距1毫米,阳极钛箔厚度为0.015毫米。输出窗口1×7平方厘米。阳极钛箔与激光器光轴距离为24毫米。     

高功率脉冲激光器抗失调谐振腔的研究

为简化高功率激光器谐振腔结构,提高激光器特别是高功率脉冲激光器的稳定性,增加基模体积,改善光束质量,采用直角内外圆锥面组合反射镜作为全反镜,平行平面镜作为输出镜组成新型激光谐振腔。使用高功率脉冲CO2激光器,研究了新型激光谐振腔的单脉冲输出能量和直角内外圆锥面组合反射镜失调角的关系以及新型腔激光器在全反镜失调时输出光斑的改变,并和平凹稳定腔脉冲CO2激光器进行了比较。实验结果表明,若两种激光器的全反镜失调角相同,组合锥面全反镜谐振腔激光器的单脉冲输出能量降低的程度不到平凹腔激光器的50%。在组合锥面全反镜失调角达到6′时,新型激光谐振腔激光器输出光斑形状没有明显变化。新型激光谐振腔的抗失调稳定性远超过平凹稳定腔。     

感应激励的氩离子激光的特征

感应激励的氩气体激光器已由日本名古屋大学详细地研究过。两台装置能运转。第一台装置具有直径6毫米的放电管,由10微秒直流脉冲感应激励,第二台具有直径10毫米的放电管和40微秒的脉冲。在6毫米激光器中观察到5种跃迁,而在10毫米装置中只找到两种跃迁。4,880埃跃迁的激光脉冲仅在压力高于30毫托、脉冲激励时间为40微秒时观察到。4,765埃跃迁的尖峰激光强度已饱和,但在6毫米放电管中,在强电流高压力下也不猝灭（虽然其他四种跃迁都已猝灭)。     

同步泵浦可调谐染料激光器输出特性的研究

用微微秒Kerr光闸测定脉冲宽度的方法,研究了同步泵浦可调谐染料激光器的输出脉冲宽度以及输出能量和激光器的腔长匹配等因素的依赖关系。 被研究的是采用被动锁模Nd:YAG激光器TEM_(oo)模脉冲列倍频光同步泵浦若丹明6G染料激光器。锁模Nd:YAG激光器输出的脉冲列之单脉冲能量为1毫焦耳,脉宽为40微微秒(用微微秒Kerr光闸测定),经KDP倍频,倍频效率为40％。染料激光器由曲率半径3米的全反射镜、反射率为75～80％的平面输出镜、染料池和ZF_560°角棱镜组成。染料池厚5毫米,充以浓度为1×10~(-4)克分子的若丹明乙醇溶液,按布儒斯特角放置。转动全反射镜进行调谐。     

高能量高功率油浸卷筒式氮分子激光器

襄樊市激光技术研究所继研制小型油浸卷筒氮分子激光器后,经过最近两年的努力,采用电容转换线路激励,成功地研制了高能量高功率油浸卷筒式氮分子激光器。该器件放电长度为950毫米,光斑尺寸10×14平方毫米,经用北京光电技术研究所测试室的Laser Instrumentation LTD Model 172-17NA能量计测定,其单脉冲能量为17.8毫焦耳(最大值为18.0毫焦耳),脉冲宽度(用日本6300示波器、300兆赫测定)在气压64托时为8毫微秒。     

40千瓦脉冲铜蒸汽激光器

从铜蒸汽激光器已在5105.45埃处获得40千瓦的峰值脉冲功率。此种激光器的热区为5厘米（内径）×80厘米（长）。在半最大值时,激光脉冲的全宽度为16毫微秒,相邻两激光脉冲的间隔为0.8毫秒。早期的装 置,其热区为1厘米（内径）×80厘米(长),在线区产生2千瓦的峰值激光脉冲。放电管内径由1厘米增加至5厘米,并未使激光脉冲产生可观的延长。放电的总截面区大,故激光脉冲窄。脉冲开始于施加电流脉冲后~100毫微秒。装置的效率为1.2%。对这种几和结构来说,此值既非最大,亦非最隹,仅仅表明铜激光器作为有效的高功率脉冲可见激光器的可能性得到进一步实现。     

X光预电离重复脉冲准分子激光器的研究

本文介绍X光预电离的重复脉冲,XeCl激光器的实验研究。用脉冲X射线闪管作X光源。垂直照射放电体积约40厘米~3的激光管。获得重复率为10次/秒,每个脉冲平均能量为100毫焦耳以上的激光输出。并对各种参数改变时的器件特性进行了测量和分析。     

增益开关型固体可调谐激光器的时间特性──理论

本文从理论上分析研究了调Q激光器泵浦的固体可调谐激光器的时间特性,推导出了这种寿命为μS量级的固体可调谐激光器,当用10ns量级脉宽激光泵浦时的激光脉冲建立时间公式和输出脉宽公式。这种泵浦时间远小于激光脉冲建立时间的增益开关型激光器的理论分析表明,其输出激光的时间特性仅取决于泵浦能量(密度)的水平和腔长(以及腔损耗),而与泵浦脉冲宽度和波形无关。     

实用型准分子激光器研究

本文介绍了实用型准分子激光器的实验研究。获得了XeCl准分子激光输出参数为:重复频率1-5Hz,一次充Xe,缓冲气体间断工作累计时间大于200小时,总脉冲次数大于5×10~5,工作中注入HCl气体。最大输出能量为120毫焦耳。讨论了准分子激光的输出特性。     

高功率Yb:YAG薄片激光器连续和腔倒空实验研究

研究了高功率Yb:YAG薄片激光器连续及腔倒空调Q输出性能。基于平面波理论,建立Yb:YAG准三能级激光连续运转模型,对薄片激光器的晶体掺杂和抽运结构进行优化。通过优化实验方案,研究半导体激光器抽运Yb:YAG薄片激光器连续输出性能,在抽运功率为199 W时,获得功率为100 W的1030nm激光输出,光-光转换效率为50.2%,斜率效率为56.8%。利用RTP电光调Q开光,搭建Yb:YAG电光腔倒空激光器,研究1030nm脉冲输出性能,获得了脉冲宽度为20.2ns的高重复频率1030nm脉冲激光,脉冲重复频率为10~100kHz,当重复频率为10kHz时,1030nm激光的最大峰值功率达到109.8kW。     

被动调Q双腔双频Nd:YAG激光器设计及实验

为了获得峰值功率高、相干性好、频差大的双频脉冲激光,设计了一种二极管端面抽运被动调Q双腔双频Nd:YAG激光器,该激光器采用共增益T型双驻波腔结构,腔内偏振分光棱镜和半波片组成的双折射滤光片作为激光纵模选择元件,并以Cr4+:YAG晶体作为腔内被动Q开关,使1064nm激光的p分量和s分量分别在直线腔和直角腔内同时以单纵模振荡,从而获得1064nm正交线偏振双频激光脉冲输出。建立了被动调Q双腔Nd:YAG激光器速率方程组,理论分析了双腔脉冲激光输出特性,实验研究了双腔双频脉冲激光的振荡特性和输出特性。实验结果表明:当激光二极管的抽运功率为2.7W时,从直线腔输出的p偏振单频脉冲激光的重复频率、脉冲宽度和峰值功率依次为5.8kHz、42ns和126.4W;从直角腔输出的s偏振单纵模激光脉冲的重复频率、脉冲宽度和峰值功率依次为5.8kHz、40ns和133.6 W。该双频脉冲激光的频差约为10GHz。这种双频脉冲固体激光器在激光干涉测量和相干激光雷达探测等领域具有广阔的应用前景。     

低压驱动复合腔电光调Q微晶片激光器

复合腔电光调Q微晶片激光器是一种集成化的固体激光器,具有体积小、基横模、单纵模、线偏振运转,输出脉冲重复频率高,脉宽窄的优点,是高重复频率、高光束质量的主振荡功率放大器(MOPA)激光系统的理想种子源。进行了低压驱动复合腔电光调Q微晶片激光器的实验与理论研究。根据理论分析,增加电光晶体长度和提高端面反射率可减小标准具透射谱半宽度,进而降低驱动电压。设计了两套激光器实验方案。实验中激光增益介质和电光晶体分别选用Nd:YVO4和LiTaO3,谐振腔尺寸小于3 mm×3 mm×2.5 mm。方案1主要研究增加电光晶体长度后的激光器输出特性,在抽运功率184 mW,240 V驱动电压下,可实现300 kHz激光脉冲输出,脉冲宽度10 ns,峰值功率9.4 W。在方案2中,通过进一步提高端面反射率,在短时间内可输出1 MHz脉冲。     

微微秒超加宽光谱的研究

我们实验采用钕玻璃锁模激光器,输出光束方向性为0.5毫弧度。脉冲宽度测量用双光子荧光法,测得约5微微秒。 为了获得较强功率输出,我们将锁模脉冲序列通过两级φ20×500毫米的钕玻璃棒放大,输出的脉冲序列经过KDP晶体倍频,变为5295埃的绿光脉冲序列。绿光脉冲序列总能量约为0.1焦耳。用     

脉冲激光器的偏振特性研究

本文主要从理论上和实验上阐述了长腔、短脉冲激光器如何实现高偏振度激光输出及其偏振光的有关特性。此类激光器(如铜蒸汽激光器、准分子激光器等)由于其脉冲短、腔长长的特点,激光脉冲在腔内运行的次数很少,如采用通常将输出窗口改成     

高重复频率Nd:YAG锁模激光器及其热稳腔分析

本文报导高重复频率Nd:YAG锁模激光器。研究了腔内光泵感生的热透镜效应,分析了热稳腔的条件。设计了两种热稳腔结构,并给出实验结果。激光器最高工作频率为30脉冲/秒,输出模式是TEM_(00)模,序列能量～10毫焦耳,方向性～0.5毫弧度,最窄脉宽21微微秒。     

高功率高效率平面波导激光振荡器实验研究

研究了一种准连续工作下二极管抽运的高功率高效率Nd:YAG平面波导激光振荡器。实验采用尺寸为1mm×10mm×60mm的平面波导作为增益介质,搭建平平腔实验装置,研究了平面波导激光器在不同输出镜透射率和不同重复频率下的激光输出特性。实验结果表明,当输出腔镜透射率为79%时,在重复频率为500 Hz、工作电流为200A下,获得1064nm激光的平均输出功率为441 W;在5种不同重复频率下获得最大单脉冲能量为928mJ,此时有效光光效率为53.2%。输出激光脉冲波形与抽运光脉冲波形完全一致,脉冲宽度都是240μs。通过系统优化改进,该激光器输出功率有能力进一步提升。     

用染料片作Q开关的Nd:YAG激光器

本文报导用染料片作Q开关的Nd:YAG激光器的实验研究结果。指出这种激光器具有体积小、重量轻、稳定性好、价廉等一系列优点。输入能量20焦耳时,输出单脉冲激光能量约50毫焦耳,脉冲半宽度为10毫微秒。