增益池在光泵 CF_4 16μm 激光器中的应用

一、引言近年来,激光分离同位素、非线性光学、光泵激光器、相干检测等许多应用,都对调频CO_2激光器提出了单纵模的要求。一般的调频 TEACO_2激光器的增益曲线为宽度约3GHz 的平滑曲线,因而可以存在很多纵模。这些纵模都是自发辐射,它们产生的几率大致相等,又因相邻纵模增益差别小于5%,     

单频单方向回音壁模式微腔激光器

单色性是激光的重要特性.在激光器中加入选频元件,可以获得单纵模的激光输出,这样的激光也被称为单频激光.目前已经有很多商用化的技术可以用来产生单频激光,单频激光对推动科学研究以及光通信等产业起了决定性的作用.光学微腔激光器是可以芯片化制作的微小激光器,是光子芯片中不可或缺的光源.基于全反射约束机制的回音壁模式光学微腔激光器由于高品质因子等优点受到广泛重视.但是,高Q微腔一般在比较大尺寸的微腔中实现,这时,微腔中相邻回音壁模式间隔远小于增益介质的增益谱,所以,通常人们得到的超低阈值微腔激光器都足多纵模(多频)输出.针对这个问题,我们提出采用耦合微腔的方法,在保持回音壁模式微腔高品质因子的同时,压制多纵模,产生单频激光输出.     

熔融石英中实现高效率的百毫焦受激布里渊散射

固体布里渊增益介质是目前实现高稳定、高重复频率受激布里渊散射(SBS)的重要光学元件，能够产生高光束质量的相位共轭光。然而，不同于被广泛研究的液体布里渊增益介质，目前针对固体布里渊增益介质如何产生高效率高能量的SBS尚无成熟的研究。近日，笔者团队以块状熔融石英作为布里渊增益介质，在高强度纳秒激光脉冲泵浦下，围绕熔融石英中的SBS能量转换效率和损伤阈值与泵浦光纵模的关系开展了研究，实现了最高单脉冲能量183.1 mJ、反射率为81.0%、斜效率高达85.8%的相位共轭光输出。该研究结果对于实现高功率全固态的SBS相位共轭镜，进而提升脉冲激光器的输出功率水平、获得高稳定高效率的SBS运转具有重要的指导意义。     

光泵氨分子12μm受激辐射

12μm高功率激光对激光分离同位素和激光化学的研究是一个重要的波段。而采用高功率、高效率的脉冲CO_2激光器光泵NH_3分子是产生高功率、高效率的12μm激光的极好途径。许多外国学者采用线调谐TEA CO_2激光器为泵浦源光泵NH_3分子产生12μm激光,我们以高气压频率可连续调谐的脉冲CO_2激光器为泵浦源,研究NH_3分子的受激辐射情况。泵浦源是运转在8～12大气压下的连续可调CO_2激光器。输出为TEM_(00)模。采用频率调谐谐振腔,其一端有扩束镜和光栅,另     

高重复频率的增益开关Nd3+:YVO4+KTP绿光激光器

为了设计一种可连续和脉冲双模式输出的绿光激光器,采用一只半导体激光器端面抽运Nd3+:YVO4+KTP胶合晶体,通过腔内倍频,获得光-光转换效率为19%的连续绿光激光输出.利用增益开关技术,改变注入激光器的电脉冲波形,可得到方波、正弦波或三角波的绿光激光脉冲输出;调节激光器驱动电流的幅度和占空比可改变输出激光脉冲的强度和脉宽;改变驱动电源的重复频率可以使输出绿光激光脉冲的重复频率连续可调,最大重复频率可达2MHz.在重复频率为560kHz时,获得了输出绿光激光脉冲宽度为74ns、峰值功率为285mW、振幅噪声小于%.研究表明,利用增益开关技术可以获得重复频率和窄脉冲宽度的绿光激光脉冲.     

激光光谱学的应用:V 超快过程研究

1引言激光的输出一般是由若干个纵模或由纵模、模模组成的多模花样，这些模的振幅、相位都不固定，是激光输出随时间变化而无规则叠加的结果。在多纵模振荡时，如果使振荡模的频率间隔保持一定，并且使模之间保持确定的相位关系，这时激光输出将成为具有一定时间间隔的一列脉冲。这种激光器称作“锁模”或“锁相”激光器[1]。由于锁模激光器产生的脉冲序列，其脉宽松窄，所以人们把它称之为“超短光脉冲”。1965年，Mocher的Collins第一次实现了红宝石激光器的锁模[2]。自那以后，赶快激光技术取得了很大的进展。克尔透镜锁模的Nd：YLF激…     

抽运光参数对玻璃中受激布里渊散射光能量提取效率的影响

以K9玻璃与熔石英玻璃代替传统的液体或气体作为纵向受激布里渊散射(LSBS)样品,波长1.064μm,脉宽可调的单纵模电光调Q激光器作抽运光,实验探讨了抽运光脉宽、抽运光能量大小、抽运光脉冲重复频率对纵向受激布里渊散射脉宽压缩效应和散射光能量提取效率的影响。实验结果表明,抽运激光脉冲重复频率高,则散射光能量提取效率高;脉宽小,则散射光能量提取效率高;焦距为500 mm时300 mm长的K9玻璃中得到的散射光能量提取效率比170 mm长的熔石英玻璃高;在抽运光脉冲重复频率为1 Hz时,二者都可以得到90%的散射光能量提取效率。探讨了抽运光为多纵模时,固体介质中受激布里渊散射与光学击穿相伴发生的三种不同情况。实验证明,多纵模情况下固体光学介质中同样可以发生受激布里渊散射;多纵模情况下不一定会对固体光学介质产生光学击穿破坏;光学击穿破坏的发生也不一定会阻止受激布里渊散射的发生,二者可以相伴发生。     

连续锁模激光脉冲选择

1.前言锁模激光器能产生亚毫微秒脉宽的高重复频率脉冲。在精密测距应用中,为了避免距离多值性,希望获得千赫而不是兆赫的重复频率。激光核聚变希望用单个并很窄的脉冲触发反应。这两种应用都需要锁模脉冲的选掸。因为从锁模激光器输出高重复频率的     

波长632.8nm的He-Ne激光器在不同频差下的功率调谐曲线

激光纵模分裂技术能使双频激光器的频差从几十兆赫到几百兆赫,我们进行了一系列的实验来研究不同频差下激光器的光输出功率特性,实验结果表明,不论激光器充Ne²⁰还是Ne²²,也不管输出光的频差多大,随着腔长的调谐,o光和e光的功率变化方向是相反的.     

气体类透镜效应对TEA CO_2激光器锁模的影响

计算了气体类透镜效应造成TEACO_2激光器纵模频率间隔的变化,讨论了由此引起的锁模效果.流动工作物质或在混合气体中加入较大量的氦气体,减弱类透镜效应,有可能得到较窄的锁模光脉冲;采用适当共振腔结构,也能够改善锁模稳定性.     

孤子激光器动态分析

孤子激光器可以产生优良形状的超短光脉冲,一般的孤子激光器是含有均匀线宽增益介质的主激光腔与含非线性介质的光纤附加腔构成。理论分析以此三项为依据;①激光锁模,②光孤子演化,③两腔耦合。先从主腔的主动锁模激光系统获得超短脉冲,然后进入附加腔,利用光纤中相位调制与色敬互相补偿作用形成孤子。这种光孤子脉冲比主腔锁模     

超短腔染料激光器的频率牵引特性

比较了激光增益介质不同增宽类型对激光纵模频率牵引的影响;实验测量了超短腔染料激光器(SCDL)多纵模运转时输出的光谱,分析其频率牵引特性.通过频率牵引特性曲线可测定SCDL的腔长.     

种子注入光学参量振荡器的纵模特性研究

主要对种子注入单纵模光学参量振荡器的纵模特性进行了理论和实验研究。利用数值模拟方法,对光参量振荡器中的场强方程进行了求解,得出在种子注入情况下,单纵模脉冲光参量振荡器的输出光频率主要由谐振腔纵模频率决定,而注入光频率与腔纵模频率的偏差应小于腔纵模间隔。并利用多纵模的Ｈｅ－Ｎｅ激光器作为种子光,成功地获得了单纵模参量光输出     

红外10.6微米双普克尔盒电光开关的研制和工作性能

本文描述了口径11×12mm~2红外双普克尔盒电光开关的结构及制作工艺,测量了工作性能.用它可有效地选出锁模TEACO_2激光单脉冲,用混合型单纵模TEACO_2激光器输出作削波时,所得脉冲前沿小于1ns.     

锁模Nd:YAG激光器

在以前几年中,用锁模的方法产生超短相干激光脉冲已进行了大量的实验工作。这是由于在通信系统、非线性光学实验、激光核聚变、月球测距实验、高速照相和其它应用中需要毫微秒光脉冲。锁模激光器能产生脉宽几微微秒的光脉冲,重复频率可达几百兆赫。本文主要介绍锁模激光器的一般工作原理和几个典型应用的例子。两个反射镜的谐振腔内的光场是一种驻波,其幅值分布与谐振腔边界条件是一致的。     

930nm被动锁模掺钕全光纤激光器的研制

报道了一种紧凑型930nm被动锁模掺钕全光纤激光器,该激光器由掺钕全光纤振荡器和一级掺钕全光纤放大器构成。振荡器采用线型腔结构,增益介质为长度8cm的高掺杂掺钕石英光纤,抽运源为一个最大功率为200mW的808nm单模半导体激光器,利用半导体可饱和吸收镜实现被动锁模,获得超短脉冲激光输出。振荡器输出平均功率为1mW,重复频率为28.2MHz,脉冲宽度为8.8ps,3dB光谱宽度为0.37nm。为抑制掺钕光纤放大器中1060nm波段激光的竞争,采用长度为10m的W型掺钕光纤作为增益介质进行功率放大,很好地抑制了1060nm波段激光,最终实现了平均功率为117 mW,中心波长为930nm,单脉冲能量为4.15nJ,重复频率为28.2 MHz,脉冲宽度为8.8ps,10dB光谱宽度为2.98nm的脉冲激光输出。     

高重复频率的增益开关Nd3+:YVO4+KTP绿光激光器

摘要：介绍了可连续和脉冲双模式输出的绿光激光器。用一只半导体激光器端面抽运Nd3+:YVO4+KTP胶合晶体,通过腔内倍频,获得光-光转换效率为19%的连续绿光激光输出。利用增益开关技术,改变注入激光器的电脉冲波形,可以得到方波、正弦波或三角波的绿光激光脉冲输出;调节激光器驱动电流的幅度和占空比可改变输出激光脉冲的强度和脉宽;改变驱动电源的重复频率可以使输出绿光激光脉冲的重复频率连续可调,最大重复频率可达2MHz。在重复频率为560kHz时,获得了输出绿光激光脉冲宽度为74ns、峰值功率为285mW、振幅噪声小于3%。     

TEACO_2激光器被动锁模研究

用涨落理论对TEACO_2激光器被动锁模过程进行了数值模拟计算,解释了被动锁模低锁模几率的成因,并指出存在最佳增益及最佳初始透过率.实验结果证实了模拟计算的正确性,得到了最佳充气气压比例,获得了脉宽为2ns,功率约0.5MW的TEACO_2激光超短脉冲列.     

利用非线性偏振旋转锁模技术产生0.7nJ,1.5ps光脉冲

为了研究锁模光纤激光器以增益平坦型掺铒光纤放大器作为增益介质对输出特性的影响,采用增益平坦型掺铒光纤放大器结合光纤偏振控制器、偏振相关光隔离器组成锁模光纤激光器,基于非线性偏振旋转锁模技术,实现稳定、自起振锁模运转,得到了中心波长1560nm、重复频率6.495MHz、单脉冲能量0.7nJ、脉宽1.5ps的超短光脉冲。同时实验观察到峰值波长为1557nm和1570nm的双峰值波长锁模脉冲的产生。结果表明,采用增益平坦型掺铒光纤放大器替代普通掺铒光纤组成锁模光纤激光器,可获得较高单脉冲能量的超短光脉冲,锁模脉冲的输出光谱可能出现双峰结构,从而可为超短脉冲光纤激光器设计及实用化提供参考。     

TEA CO_2激光脉冲波形分析

自从1970年Beaulieu首次报导TEACO_2激光器以来,这类激光器已成为激光核聚变、同位素分离、激光加工、激光雷达、激光化学等方面的有力工具。TEA CO_2激光的输出脉冲波形一般是由一个100毫微秒的增益开关脉冲及1～2微秒的尾部组成。我们用光子牵引检测器检测了紫外预电离TEACO_2激光器的脉冲波形,观察了各种泵浦水平下的各种波形,并采用Manes和Seguin的五温度动力学模型,分析计算了不同条件下的动力学过程,从而解释了实验结果。