光纤激光泵浦外腔MgO:PPLN高效率3.4μm光参量振荡器研究

选用1 065 nm掺镱光纤激光泵浦外腔MgO:PPLN光参量振荡（OPO）,实现高功率3.4μm中红外激光输出。以高稳定性的分布式反馈激光器（DFB）作为光纤激光脉冲的种子源以降低泵浦光光谱展宽。实验中,采用双路光纤激光泵浦MgO:PPLN-OPO,实验研究发现重频、脉宽的最佳匹配对系统的参量光功率提升有着显著的正向影响。在泵浦功率为25.03 W、重复频率100 kHz、脉宽200 ns条件下,获得最大输出功率为3.536 W的3.44μm的激光输出。对应脉冲宽度为128 ns,光光转换效率为14.12%。     

双拱形LDA侧面泵浦Nd:YAG光场均匀性研究

采用一种双拱形激光二极管阵列对双棒串接的Nd:YAG进行同心泵浦,将双拱形激光二极管面阵发出的光作高斯光束处理,通过计算机模拟,研究了双拱形LDA侧面泵浦条件下Nd:YAG的泵浦光场均匀性,分析了泵浦结构各参量对泵浦光场均匀性的影响.证实了只要选取适当的泵浦参数,采用这种泵浦结构可以提高激光输出能量和光束质量.实验测试了该泵浦结构下Nd:YAG激光器的输出能量和光束质量,实验结果与理论分析结果基本相符,验证了所建模型的正确性.     

基于平面移动的车灯配光检测系统

研制了一种新型的平面移动式车灯配光检测系统.通过同国内通用的转台式车灯配光测试系统比较,建立了误差传递函数,分析了两种系统的误差;与标准照度计比较,测试出测试点的光照度值误差;最后,由多点残差法计算信号灯最佳测试距离.对JT200和AD100车灯进行测试,结果表明,该测试系统的理论定位精度为0.14 mm,是转台式测试系统的31倍,照度测试误差为0.02 lx,精度提高了2倍;该测试系统信号灯发光强度测试误差与测试距离成正比,转台式测试系统的最佳测试距离为2 m,而不是国内通用的3.16 m.该检测系统精度高,车灯测试距离可调,易于控制,能满足国际标准测试要求.     

长脉冲致硅基 QPD损伤面积及形貌实验研究

为了研究硅基QPD在不同能量密度、不同脉宽激光辐照下的损伤面积、形貌,基于二维显微测量技术,测量了硅基QPD单一象限的损伤面积、形貌随激光能量密度和脉宽的变化。结果表明,在毫秒脉冲激光作用下,硅基QPD产生表面剥落、褶皱、裂纹、熔坑等损伤效果,且主要受入射激光功率密度影响,损伤面积随激光能量密度逐渐增加,随脉宽增加逐渐降低。通过实测分析,得出了不同激光脉宽下,硅基QPD表面形貌损伤阈值。激光脉宽为0.5 ms,能量密度为15.79 J/cm2时,硅基QPD出现熔融损伤;而脉宽为1.0、1.5、2.0、3.0 ms时,硅基QPD出现表面剥落的能量密度值为14.12、33.94、39.76、47.62 J/cm2。     

LD侧面泵浦全固态激光器光场均匀性研究

研究了LD阵列侧面泵浦全固态激光器泵浦光场的分布特点.将激光二极管面阵发出的光作高斯光束处理,建立了适用于激光二极管阵列多侧面泵浦全固态激光器的泵浦光场分布高斯模型.根据所建模型.通过计算机编程模拟,分析了泵浦结构各参量:激光二极管排列方式、光束束腰半径、工作物质吸收系数对泵浦光场分布的影响,比较了激光二极管排列方式、光束束腰半径、工作物质吸收系数不同给泵浦光场均匀性带来的差异,为LD侧面泵浦全固态激光器的结构优化设计和实验研究提供了理论参考.     

LD端面抽运1.3μm双波长激光器研究

对双波长激光器的研究有助于改良通过差频方式产生的太赫兹辐射。太赫兹在医疗诊断、物理成像、环境监测等方面应用广泛,近年来成为国内外的研究热点。首先通过键合Nd：YAG晶体产生1319nm和1338nm双波长激光进行理论分析,并在此基础上开展了实验,获得了5.94W的双波长激光输出,激光斜效率19.8%,光束质量因子M 2=1.39。     

到靶激光辐照氧化铝的温度分布特性研究

在激光的传播过程中,由于受到传输环境影响,可能导致到靶激光的波前畸变和波前破碎等现象,致使实际的到靶光斑产生时空分布的变化。利用COMSOL Multiphysics仿真软件建立了毫秒脉冲激光与氧化铝相互作用的数值仿真模型,对比分析了氧化铝分别在实际到靶激光和理想高斯激光作用下的温度分布差异。研究表明,由于实际到靶激光与理想高斯激光能量梯度差距较大,使得在与氧化铝相互作用时产生的温度分布也表现出明显差异,在分析实际到靶激光时,实际到靶激光的能量梯度越大,其产生的温度场与其能量空间分布差异也更明显。因此,在实际应用中,不能单纯的把入射激光都理想化为标准光斑。研究结果在提高长距离传输的激光加工质量的应用方面具有指导意义。     

光纤激光器的相干输出

研究了两路光纤激光的相位锁定和相干输出, 用融锥光纤耦合器实现了两路高掺铒光纤激光之间的相互耦合。提出了在激光器高反射率前腔镜的前面加融锥光纤耦合器的方法构成简单的共振腔, 从而实现两路光纤激光的相干叠加。开展了基于融锥光纤耦合器互注入锁相的两路光纤激光器的相干合成实验, 成功实现了两路光纤激光器的注入锁定, 观察到了波长锁定（中心波长稳定在1549.8 nm, 线宽为0.08 nm）、远场干涉条纹和线宽压缩现象。分析了单个激光器和激光器阵列的斜率效率, 当反射率为70%, 抽运功率均为145 mW时, 获得最大合成功率为127 mW。     

伞形端头光源-光纤耦合器

大功率、高能量、窄脉冲激光与光纤之间的耦合对激光的应用有着重要的作用.但是,由于光纤端面具有一定的损伤阈值,利用透镜实现上述耦合是十分困难的.本文通过分析光纤端面的损伤机理,设计了一种伞形端头光源-光纤耦合器,实现了大功率(10MW),高能量(20mJ),窄脉冲(20ns),高频电光调Q Nd∶YAG激光与光纤之间的耦合,耦合效率达到80%以上.