Tm2O3掺杂锗酸盐玻璃2μm波段连续激光输出

报道了一种Tm2O3掺杂的新型FGe玻璃连续激光运转.实验中增益介质采用未镀膜的掺杂摩尔分数为1%的Tm2O3的GeO2-Ga2O3-BaF2-MO/F2(FGe)玻璃,在波长790 nm的钛宝石激光抽运下,使用两种输出耦合镜分别实现了连续激光振荡.在3%输出耦合镜下得到了83 mW的激光输出,斜率效率为13.7%,光...     

Kerr介质中耦合全同V型三能级原子与真空场作用场熵的量子性质

利用全量子理论,研究了真空场与耦合全同V型三能级原子相互作用过程中场熵的演化特性。讨论了系统初始状态、原子间偶极相互作用和Kerr介质的三阶非线性系数对场熵演化特性的影响。 数值计算结果表明：初始时刻原子基态和激发态处于合适的叠加态时,场熵呈现出周期性振荡,其振荡频率和幅度与原子间的耦合常数、Kerr介质的三阶非线性系数有很大关系。由此可见,场熵敏感于系统初始时刻原子的状态。     

飞秒激光产生与放大技术

介绍了飞秒激光的发展和相关的应用。重点讨论了产生飞秒激光脉冲的几种方法；激光脉冲色散的物理机制及补偿方法；获得变换极限脉冲的条件等。还介绍了超短超强激光脉冲的放大与压缩技术，获得高功率窄脉冲的基本条件和啁啾脉冲放大原理；详细地讨论了基于非线性效应实现高信噪比、宽光谱、高效率脉冲放大的光参量啁啾脉冲放大技术，在飞秒激光脉冲放大中的应用和发展前景。最后还阐述了阿秒光脉冲产生与测量的新技术。     

采用半导体饱和吸收反射镜的低阈值自启动飞秒掺钛蓝宝石激光器

报道了采用紧聚焦的谐振腔设计并结合半导体可饱和吸收反射镜所研制的低阈值自启动克尔透镜掺钛蓝宝石激光器.在采用透过率为3%和12%输出耦合镜的情况下,分别获得了阈值低至390 mW和600 mW的稳定锁模脉冲输出.结果表明:对于12%的输出耦合,在1.2 w抽运时能够产生17fs的最短脉宽,对应的光谱宽度为47 nm,输出平均功率为114 mW.     

2 μm超短脉冲全固态掺铥振荡器研究进展（特邀）

2 μm激光处于水的吸收峰,对人眼安全而且处于大气窗口波段,在空间通讯、遥感探测、环境监测、激光制导、红外对抗、外科手术等领域具有重要的应用价值。随着各类掺铥和铥钬共掺激光介质的不断丰富及锁模技术不断发展,2 μm波段超短脉冲全固态振荡器成为最近几年激光技术的研究热点之一。文中系统分析了2 μm波段激光基质材料和锁模技术,概括了近年来国内外2 μm 超短脉冲全固态掺铥振荡器的最新进展,并对代表性实验进行了分析介绍,最后对2 μm波段超短脉冲全固态掺铥振荡器的发展前景做出总结与展望。     

高单脉冲能量被动调Q锁模Tm,Ho: LLF激光器

报道了一种采用氧化石墨烯作为可饱和吸收体的二极管泵浦的被动调Q和调Q锁模运转的Tm, Ho: LLF激光器。采用透过率分别为3%、5%和9%的输出镜,首先研究了Tm, Ho: LLF激光器的连续运转特性。实验和模拟结果均表明采用透过率为9%的输出镜输出特性最好,当最大泵浦功率为20 W时,连续光输出功率高至1793 mW。接着以氧化石墨烯为饱和吸收体,采用透过率为9%的输出镜研究了Tm, Ho: LLF激光器的调Q和调Q锁模特性。实验表明:当790 nm LD泵浦功率小于7.26 W时,激光处于单纯调Q运转状态;当大于7.26 W时,激光器进入稳定的调Q锁模状态,当最大泵浦功率为20 W时,最大输出功率为1052 mW,锁模重复频率为53.19 MHz,对应的平均单脉冲能量为19.77 nJ,该单脉冲能量是目前2 μm锁模激光器的最高指标,同时证实了氧化石墨烯材料在大能量高功率激光锁模中是发展潜力优良的二维锁模材料。     

超强飞秒激光脉冲在空气中的传输研究

对超强飞秒激光在空气中传输形成等离子体通道进行了系统研究.空气中长等离子体通道的形成主要是由于光学克尔自聚焦效应,等离子体散焦作用和光束衍射之间达到了动态平衡,使超强飞秒激光脉冲在空气中形成数百米长甚至千米量级长度的等离子体通道.我们发展了通道的四种主要诊断方法:声学诊断、荧光探测、电阻率测量和横截面成像方法,这几种方法各有优势,可以互为补充.研究了通道同时伴随的三次谐波辐射,三次谐波具有与基频激光相似的变化规律.从应用角度出发,我们对通道内细丝进行了优化控制,对通道寿命的延长进行了研究,使通道寿命达到了微秒量级.改变激光脉冲的初始啁啾,得到了更远距离处的稳定成丝分布,和最优化的超连续光谱产生,此外,还介绍了激光诱导高压放电的应用研究.     

调Q锁模运转的全固态Tm:LuAG陶瓷激光器

采用垂直生长法制备的氧化石墨烯（Graphene oxide, GO）作为可饱和吸收体,利用典型“X”型折叠腔在全固态Tm:Lu₃Al₅O₁₂(Tm:LuAG)陶瓷激光器中实现了调Q锁模运转。以790 nm激光二极管(Laser diode, LD)作为泵浦源,当泵浦功率大于8 W时,激光器进入稳定的调Q锁模状态。当输出镜透过率为5%时,连续光最高输出功率为714 mW,斜效率为4.94%。当泵浦达到16 W时,激光器最大输出功率为200 mW , 光谱中心波长为2024 nm,脉冲宽度约为695 ps,对应的锁模脉冲重复频率为108.7 MHz,调Q包络中锁模脉冲的调制深度接近100%。该2 μm超短脉冲激光器在生物医学和激光通讯等领域具有非常重要的应用。     

基于氧化石墨烯可饱和吸收体的低阈值被动调Q锁模Tm,Ho…LiLuF_4激光器

利用垂直生长法制备的氧化石墨烯(GO)作为可饱和吸收体,结合特殊设计的低阈值谐振腔,在Tm,Ho…LiLuF_4全固态激光器中实现了低阈值被动调Q锁模运转。出光阈值功率低至73mW,稳定锁模阈值功率为663mW,对应GO可饱和吸收体上功率密度为76.4μJ·cm~(-2)。典型的调Q脉冲包络重复频率为104.2kHz,脉宽约为30μs,包络下锁模脉冲序列的重复频率为178.6 MHz,调制深度接近100%。     

基于反射式MoS_2可饱和吸收体调Q锁模Tm:LuAG激光器

采用反射式MoS_2可饱和吸收体在Tm:Lu_3Al_5O_(12)激光器中实现了被动调Q锁模(QML)运转。以可调谐掺钛蓝宝石激光器为抽运源,结合低阈值腔设计,选用透射率为3%的输出镜获得525 mW的出光阈值。当吸收抽运功率达到1743 mW时,激光器处于稳定的被动调Q锁模运行状态。当最大抽运功率达到3.1 W时,激光器被动调Q锁模输出功率为306 mW,斜效率为14.3%,中心波长为2023 nm,对应的锁模脉冲序列的重复频率为106.4 MHz,最大的单脉冲能量为2.88 nJ,调制深度接近100%。结果表明,反射式MoS_2可饱和吸收体在2 μm波段激光锁模中具有良好的应用前景。