硅酸镓镧电光调Q的Ce:Nd:YAG-KTP高效光参变人眼安全激光器研究

在灯泵Ce:Nd:YAG双掺晶体水冷激光器中,用高损伤阈值的新型电光晶体硅酸镓镧(La3Ga5SiO14)作为Q开关,采用场效应管快速Q开关驱动电路,实现了20Hz脉冲重复频率的稳定1.064μm基频激光输出,在基频激光腔外设计了光参变激光谐振腔,用KTP晶体进行光参变转换,基于Ⅱ类非临界相位匹配条件,实现了1.57μm人眼安全激光输出。研究了YAG晶体棒安装应力对1.57μm输出的影响,发现由应力引起的双折射效应可使光参变转换效率严重降低,分析了效率降低的原因,给出了等效应力与光参变转换效率的关系曲线,测试得到所设计激光器的光参变转换效率最高点,在20Hz脉冲重复频率下,当1.064μm激光脉冲能量为220mJ时,1.57μm激光脉冲能量为109.3mJ,最高达到了近50%的光参变转换效率,脉冲宽度为4.3ns,束散角为8.1mrad,此时电抽运注入为11.3J,总电光效率为0.96%,进一步增大1.064μm激光能量时,光参变转换效率会缓慢下降。激光器输出稳定性优于5%,结构紧凑,通过了温度、振动、冲击等主要环境试验技术指标考核,实现了工程化应用。     

中红外光参量振荡器用周期极化晶体的研究进展

本文介绍了准相位匹配技术的原理,对基于铌酸锂系列、钽酸锂系列以及磷酸钛氧钾型系列的周期极化晶体发展情况进行了综述,对中红外光参量振荡器用的周期极化晶体发展前景进行了展望.     

一种可提高谐振腔稳定性的结构设计

激光谐振腔稳定性影响其输出激光的光斑分布和光轴稳定度,从而影响测距威力。本文从工程实践的角度对比分析增加副底板结构前后激光谐振腔的形变。通过仿真分析和实验证明,增加副底板结构可以大幅度改善谐振腔的稳定度。这一结论可用于指导激光发射器的结构设计工作。     

双波长LD泵浦Nd 3+∶YAG免温控被动调Q激光器的研究

传统的固体激光器体积、重量大,功耗高,限制了其在空间受限设备中的应用。被动调Q的LD泵浦免温控固体激光器省去了复杂的温度控制装置,调Q机构简单,能够满足复杂温度环境的特殊应用场景的小型化、低功耗要求。提出了基于双波长LD泵浦实现宽温度范围免温控阈值自适应的106μm激光脉冲输出方法。基于Nd∶YAG晶体设计了角锥棱镜谐振腔,仿真分析了LD泵浦源到激光棒的面心距对热负载的影响,并确定4mm的最佳面心距。数值分析了相同泵浦功率下-40～60℃温度范围内激光静态能量输出变化,以及不同初始透过率的可饱和吸收体对激光阈值脉宽的影响。计算结果表明在-37℃～60℃范围内,阈值脉宽都在200 μs以下,阈值脉宽最低点达到了294 μs。构建主波实时探测的阈值自适应调节装置并搭建实验系统,实验结果表明,在温度范围为-35～60℃时,阈值脉宽变化范围为40～180 μs。采用激光腔体一体加工成型,应用轻量化的铝合金材料,实现工程化应用,体积835mm×44mm×295mm,重量约为230 g。在238初始透过率的饱和吸收体条件下实现单脉冲输出能量42mJ,脉冲宽度52ns。     

多目标猫群优化算法支持下的云计算任务调度

针对云环境下任务调度易出现多目标冲突的问题,提出一种改进的基于猫群的多目标优化算法。该算法模拟猫的行为模式,采用基于线性混合比率的猫行为选择方式来提高全局搜索和局部寻优能力;并在迭代过程中结合任务完成时间和任务费用支出,引入一个可调节的多目标集成效用函数,实现了资源与任务的智能调度。实验结果表明,所提算法不仅求解质量高,且在求解速度和调度消耗方面均优于多目标遗传算法和多目标粒子群算法。