基于纵模拍频控制的激光稳频技术

介绍了一种新的双纵模激光稳频技术:基于激光频率与纵模频率间隔的对应关系,通过精密锁相控制技术将两相邻纵模的拍频频率锁定在射频频率标准上,以控制激光谐振腔腔长,实现锁定激光频率的目的.理论分析表明,激光频率稳定度与两相邻纵模拍频频率的稳定度相同;实验上以射频频率标准为参考,精密锁定了He-Ne激光两相邻纵模的拍频频率及激光频率,且对采用该技术稳频的两套He-Ne激光系统进行了比对.实验结果表明,激光频率的稳定度为5×10-10(1 s积分时间),5×10-11(100 s积分时间).     

Al2O3：Ti激光飞秒脉冲重复频率的稳定化

超短光脉冲除了传统的应用（高速光谱学，超强光场）之外，最近还出现新的、与锁模激光器工作特点，即由等距模组成的宽光谱及输出辐射中存在规则的高功率短脉序列等有关的应用［1～5］。这种激光器可用来建立光学频率、时间和长度标准，用于博里叶光谱学，在光学波段精密测量大的频率间隔等。在所有这些情况下，都要求光脉冲参数稳定，特别是重复频率（即模间拍频频率f）稳定。本文报导了Al2O3：Ti激光器飞秒脉冲重复主动稳频的首次实验研究。方法的实质在于自锁模状态激光模间拍频频率f与射频振荡器频率的相位“牵制”。该法在He－Ne激…     

一水双(乙酰丙酮基)合双氧铀的激光光解

在双氧铀化合物中,铀氧键反对称振动的基频都在910～960cm~(-1)之间,正好落在光电转化率很高、运转成本很低的 CO_2激光器的波长范围内。乙酰丙酮(CH_3COCH_2COCH_3)是一个优良的螯合剂,在铀钍萃取工艺中以其优异的性能而受到重视,本文对乙酰丙酮与双氧铀的配合物在凝聚相中的激光化学反应进行了探     

磷酸氢双氧铀薄层固体电致发光盒

研究了由层状的离子导电固体磷酸氢双氧铀 HUO_2PO_4·4H_2O(HUP)作为发光介质的电致发光盒。在交流激发下,可以看到双氧铀和氮等离子体的发射,而前者发光是由后者激发的;双氧铀的 EL 光谱和它的光致发光光谱一致。类似的结果还可以从 HUP 被 Na,Mg 和吡啶完全取代 H 的衍生物 NaUP,Mg0.5UP 和 pyHUP 中看到。对所有这些固体,确定了它的 EL 发光强度对样品厚度,交流电频率和使用电压之间的依赖关系.典型的使用条件是1.5—3.0kV,0.2—4kHz.     

红外激光对液-液相体系中铀的萃取化学反应的影响

在液相体系中,激光诱导化学反应或其它激光效应已经引起人们广泛的注意。这不仅由于它在理论上有助于进一步理解激光与物质间相互作用过程的机理,而且在实际应用上也有广阔前景。 本文用TEACO_2激光研究了在红外共振光线作用下,铀从水溶液中(水相)进入磷酸三丁酯等有机溶剂中(有机相)萃取化学平衡的变化。实验结果表明,当TEACO_2激光频率调谐到和铀铣离子在它与磷酸三丁酯等有机溶剂所形成的络合物中的反对称振动频率相一致时,铀的萃取平衡分配系数可增加50％。在同样条件下,用其它非共振的TEACO_2激光频率照射时,上述体系铀的萃取平衡分配系数不变。这种激光效应可以用有关络合物的价键理论给予     

铀酰溶液中铀含量的激光诱导击穿光谱测量

为了快速定量地分析待测样品中铀元素含量信息,采用激光诱导击穿光谱技术结合内标法,通过脉宽为7ns、输出能量为20mJ的纳秒激光脉冲诱导涂有硝酸双氧铀的石墨片产生等离子体光谱,测量了波长范围为300nm～800nm的光谱数据,对涂有不同浓度的铀样品进行了定量分析以及理论分析和实验验证,取得了UⅡ409.01nm和UⅡ36...     

新型钒酸盐混晶Nd:Gd0.42Y0.58VO4/Cr4+:YAG被动调Q锁模特性研究

研究了Nd：Gd0.42 Y0.58 VO4混晶的激光运转特性。采用Cr^4＋：YAG晶体作为被动可饱和吸收体，实现了Nd：Gd0.42 Y0.58 VO4混晶的调Q锁模激光运转。实验测量了不同Cr^4＋：YAG初始透过率情况下激光器的输出特性。在Cr^4＋：YAG初始透过率T0=86.3%，输出镜透过率T=10%时，调Q锁模运转阈值为2.8W，随着抽运动率的增加，调制深度逐渐加大。采用透过率T=20%的输出镜，注入抽运动率10.3W时，调Q锁模深度红为70%，相应的脉冲包络重复频率为40kHz，半高度为25ns，平均输出功率为2.58W，光-光转换效率为25%。     

高重复频率飞秒激光烧蚀熔融石英制作单偏振微结构波导

利用中心波长为1040nm、脉宽为190fs、重复频率在200～5000kHz之间可调的飞秒激光对熔融石英进行微加工。研究了烧蚀阈值随脉冲重复频率、扫描速度的变化规律,阐明不同参数下热扩散效应及热累积效应对烧蚀过程的主导作用。在最优化条件下,制作了双线波导,可以对1040nm激光实现圆形基模传输。进一步制作了椭圆晶胞的六角微结构波导,对1040nm激光可以输出近高斯强度分布的基模,模场面积达到247.48μm2。该微结构波导可实现单偏振传输,消光比达9.05,波导数值孔径约0.017。     

新型钒酸盐混晶Nd∶Gd_(0.42)Y_(0.58)VO_4/Cr~(4+)∶YAG被动调Q锁模特性研究

研究了Nd∶Gd0.42Y0.58VO4混晶的激光运转特性。采用Cr4+∶YAG晶体作为被动可饱和吸收体,实现了Nd∶Gd0.42Y0.58VO4混晶的调Q锁模激光运转。实验测量了不同Cr4+∶YAG初始透过率情况下激光器的输出特性。在Cr4+∶YAG初始透过率T0=86.3%,输出镜透过率T=10%时,调Q锁模运转阈值为2.8 W,随着抽运功率的增加,调制深度逐渐加大。采用透过率T=20%的输出镜,注入抽运功率10.3 W时,调Q锁模深度约为70%,相应的脉冲包络重复频率为40 kHz,半高宽度为25 ns,平均输出功率为2.58 W,光-光转换效率为25%。     

微微秒脉宽测定法

用锁模法产生微微秒脉冲光在讨论如图1(a)所示的激光基本谐振结构时,如仅限定讨论轴上的模,则激光带宽如图1(b)所示,受激光增益的限制,并且以频率v_0为中心,用间隔为δv=c/2L的模频率群(模频率由谐振腔长决定)进行振荡。在把此模群的各模聚合后,激光输出的光电场可表示如下:     

小型高重复频率TEACO2激光器的研究

本文叙述了一种小型高重复频率TEACO2激光器,其激光模式为TEM00,远场发散全角≤4mard,基模激光能量87.8mJ,脉冲宽度36.5ns,基模激光峰值功率>0.9MW,激光重复频率130Hz(最高重复频率255Hz),能以50Hz的重复频率连续长期工作,其工作寿命>1×107次.     

50W量级双端抽运Nd∶YVO_4基模固体激光振荡器

报道了一台输出功率达50 W量级的采用808 nm高功率激光二极管双端抽运的Nd∶YVO4复合晶体基模固体激光振荡器。双端抽运结构和复合晶体的采用有效地降低了激光晶体中的热效应,可在晶体中获得更加均匀的热分布和增益分布。使用非对称平平腔动态稳定腔结构,使激光器的两个稳定区分离,并使其运行在稳定区I中,这样不仅可以进行高功率抽运,而且可以获得很低的失调灵敏度。对谐振腔腔长进行优化后,在抽运功率约104 W时获得了最高51.2 W的基模连续激光输出,基模光光转换效率达49.2%;通过在腔内插入声光调Q器件,获得了重复频率在50~600 kHz之间连续可调的脉冲激光输出。重复频率在100~600 kHz之间时,平均输出功率可基本稳定在49 W,脉冲宽度从18.2 ns增加到85 ns;重复频率50 kHz时,平均输出功率43.2 W,脉冲宽度13.5 ns,峰值功率为64 kW。     

β射线、γ射线诱变固体DNA 的拉曼光谱分析

利用拉曼光谱仪得到了固体DNA 在β射线、γ射线诱变前后的拉曼光谱。实验结果表 明:经过β射线、γ射线诱变以后,归属于腺嘌呤(A) 的1304cm- 1和1340cm- 1频率发生了改变;归属于胸腺嘧啶(T) 、胞嘧啶(C) 的786cm- 1 、归属于脱氧核糖磷酸盐链的884cm- 1 、归属于脱氧核糖(d) 中C2O 的对称伸缩振动1010cm- 1强度有不同程度的减弱;归属于C2O 伸缩振动的1068cm- 1和归属于脱氧核糖的1468cm- 1消失;分析认为:DNA 经过β射线、γ射线的诱变后,脱氧核糖的振动、脱氧核糖磷盐链的振动以及C2O 的伸缩振动都会发生不同程度的减弱;硷基和胸腺嘧啶发生变化;与DNA 垂直的硷基2硷基相互作用遭到破坏。     

SESAM实现脉冲式Nd:YAG激光器的被动锁模特性研究

利用半导体可饱和吸收镜(SESAM) ,实现了脉冲式Nd:YAG激光器1.06 μm激光的被动锁模,获得了稳定的皮秒激光脉冲序列输出。经自相关实验装置测量,其锁模激光脉冲宽度大约为48.2 ps,脉冲序列的能量为24 mJ,实验采用直腔结构的谐振腔,该腔结构简单,易于调整。理论上分析了1.06 μm SESAM结构及被动锁模基本原理,计算并模拟了半导体可饱和吸收镜中 DBR不同周期时对应反射谱图以及不同周期时中心频率处DBR的反射率曲线,同时模拟出了DBR中电场强度的分布图。     

不加光学装置的新型大功率激光工作物质

西屋电气公司的科学家已硏制出一种新型工作物质,它可以产生激光尖峰,而不必附加光学装置。此种工作物质为钕玻璃添加少量双氧铀,自身即可进行Q开关。     

半导体泵浦双通Nd:YVO4板条激光放大器

报道了一种高效率、结构紧凑型半导体泵浦Nd:Y VO₄板条激光放大器,主振荡器为被动调Q微片激光 器,在重复频率20kHz时,种子激光为平均功率为0.5W、脉冲宽度为2.43ns的基模激光。设计了分别针对泵 浦光和种子激光进行整形的激光放大器,匹配泵浦光模体积,实现高的能量提取效率和高增 益放大,并减 小热透镜效应。采用柱透镜对半导体激光器单bar发射的泵浦光进行整形,采用焦距为60mm的柱透镜, 对一通种子激光进行整形匹配泵浦光的模体积,采用焦距为75mm的 球透镜构成一组相传递系统,使二通 种子激光匹配泵浦光的模体积。在重复频率20kHz时,实现了平均功 率为6.3W、脉冲宽度 为2.52ns和光束质量M²为1.5的激光输 出,能量提取效率大于16%。     

短脉冲染料激光器反馈隅合腔的光模特性及选择

本文研究了短脉冲染料激光器反馈耦合腔的光模特性,提出了在这类激光器中存在两种不同的可能运转模式:其一为准高斯光束基模形式运转。在这种情况下,当实现准基模运转时,激光器的输出激光特性最佳;另一为放大的自发辐射形式运转。在这种情况下,激光器输出激光特性明显变坏。文中还给出了实现准基模运转的条件,并用实验验证了以上论点。从而提出了如何选择短脉冲染料激光反馈耦合腔。     

折射率波导半导体激光器低频跳模噪声

在一定温度范围内,横模稳定的激光器出现低频激光噪声会严重影响光盘系统的性能,尤其对视频唱片系统的影响更大。在折射率波导激光器中经常观察到激光噪声。如图1所示,出现激光噪声处的温度与纵模跳跃到下一个模式处的温度正好相对应。跟所谓模式竞争噪声的情况不同,即使不用选模光学元件,也观察到这种跳模噪声。这种噪声功率谱跟频率f的联系为1/f(α=1～2),并在频率低于几十MHz时可清楚看见。当噪声出现时,示波器的输出功率图形中可观察到几个功率水平之间的随机转换。功率水平之间的差异通常低于dc功率水平的2%。功率水平的数值与含有跳模的纵     

LD侧面抽运全固态Nd:YAG紫外激光器的研究

为了使侧面抽运全固态355nm紫外激光器输出高质量光束的紫外激光,采用腔内光束传输矩阵模拟的方法,进行了谐振腔优化和腔内倍频和频结构设计。通过理论分析和实验验证,取得了输入电功率为280W、声光调制频率为40kHz时,355nm紫外激光的输出功率为10.58W、激光脉冲宽度20ns、光束质量因子M2=1.3的数据。结果表明,侧面抽运腔内倍频与和频可实现近基模高功率紫外激光的输出。这一结果对紫外激光器的工程化有一定指导意义。     

导频自适应的电光调制器激光脉冲调制技术

为解决脉冲信号对导频产生干扰进而导致马赫-曾德尔电光调制器(MZM)工作点无法稳定的问题,提出了一种导频自适应的偏压控制技术。采用数字控制系统生成频率可变的导频,由快速傅里叶变换分析反馈信号的谐波分量,可以将MZM锁定于传输曲线的最低偏置点。通过实时监测偏置电压输出,自主改变导频频率,避免脉冲信号对导频的影响,实现了高消光比的激光脉冲调制。结果表明,激光脉冲的重复频率与导频一次谐波频率接近时,脉冲信号会影响调制器工作点的稳定,该系统可以实现导频频率在0.45～2 kHz范围内的自适应变化,满足不同重复频率的激光脉冲调制需求。脉冲峰值为10 V、占空比为10%时,调制光脉冲的消光比可达26 dB,相较于脉冲信号对导频产生干扰时,输出脉冲消光比提高了约24 dB。