1645 nm单纵模NPRO激光器短期频率稳定度的测量

利用光纤延时自外差法对单块非平面Er∶YAG环形振荡器(NPRO)输出单纵模激光的短期频率稳定度进行了测量。激光器输出波长为1645 nm。测量了延时时间分别为0.25 μs,0.75 μs,1.25 μs,1.75 μs,2.25 μs,2.75 μs,5.25 μs,7.25 μs,9.75 μs,108.5 μs,166 μs 的输出激光的自外差拍频信号。设置频谱仪的span为20 kHz,扫描时间为10 s,Res BW为51 Hz,VBW为1 Hz,测量拍频信号的3 dB带宽。在延时时间0.25~9.75 μs范围内,通过线性拟合在不同延时下的3 dB带宽,得到单纵模NPRO激光器的短期频率稳定度为201 Hz/μs。光纤延时长度为21.7 km和33.2 km时,测量的3 dB带宽约为14 kHz。     

激光二极管抽运的Tm,Ho∶YLF单模激光器

为了获得高效率、小型化、稳定性好的激光器,种子激光器由激光二极管抽运Tm,Ho∶YLF微片获得单模输出。短腔的自由光谱区比较宽,易于选单纵模,微片厚度0.9mm,两端镀膜,构成微型谐振腔。微片置于杜瓦瓶中,采用液氮制冷的方式,在低温下工作,增加了输出激光的稳定性。利用光纤延时自拍法进行频率短期稳定度测量,得到单模激光器短期稳定度为2.6kHz/μs,利用示波器估测长期稳定度小于35MHz。获得2.067μm的单模输出,线宽小于40MHz。利用刀口法测量得到光束质量为1.082,最大单模输出功率为32.8mW,斜率效率达到25.2%,光-光转换效率达23.8%,功率输出不稳定性小于1%。     

激光二极管抽运的Tm, Ho: YLF单模激光器

为了获得高效率、小型化、稳定性好的激光器,种子激光器由激光二极管抽运Tm, Ho: YLF微片获得单模输出.短腔的自由光谱区比较宽,易于选单纵模,微片厚度0.9mm,两端镀膜,构成微型谐振腔.微片置于杜瓦瓶中,采用液氮制冷的方式,在低温下工作,增加了输出激光的稳定性.利用光纤延时自拍法进行频率短期稳定度测量,得到单模激光器短期稳定度为2.6kHz/μs,利用示波器估测长期稳定度小于35MHz.获得2.067μm的单模输出,线宽小于40MHz.利用刀口法测量得到光束质量为1.082,最大单模输出功率为32.8mW,斜率效率达到25.2%,光-光转换效率达23.8%,功率输出不稳定性小于1%.     

移频延时自外差法的DFB激光器线宽测量

为了测量分布反馈（DFB）单模半导体激光器线宽,采用一种新颖的基于马赫-曾德尔干涉结构的光纤自外差测量方案,设计了一套全光纤延时自外差法测量系统,并进行了理论分析。在此基础上搭建了延时光纤长度分别为900m,3000m和6000m的窄带线宽测量系统,对实验室一台中心波长为1550nm、标称线宽值为800kHz的DFB单模半导体激光器光源进行了测试,测得激光器线宽值分别为951.566kHz,832.471kHz和802.221kHz,并对所设计的方案进行了模拟仿真验证。结果表明,与模拟仿真结果作对比,延时光纤长度为6000m时的窄带线宽测量系统最优,其误差在3%之内,证明了所用自外差干涉原理的合理性和准确性。全光纤移频延时自外差法对测量DFB激光器线宽具有优越性和重要的实用价值。     

短光纤延时自外差测量单频激光器频率漂移

基于光纤延时自外差和相位解缠绕技术,提出了一种采用较短的光纤延时线测量单频激光器输出激光频率漂移的方法。从理论上给出了该测量方法的工作原理并分析了测量精度的影响因素;利用一台频率变化可知的激光器对该方法进行了实验验证,实验结果表明该方法能够准确测量激光频率随时间的实际变化曲线;基于此方法,采用6 m的光纤延时线,对一台1550 nm波长的单频激光器频率漂移特性进行了3 h连续测量,得到该激光器长期频率漂移结果为75 MHz/h,与其频率稳定度出厂指标50 MHz/h基本相符。     

基于保偏掺铥光纤饱和吸收体的2μm波段超窄线宽光纤激光器

制作了一种单纵模超窄线宽环形腔掺铥光纤激光器,使用未抽运的保偏掺铥光纤作为饱和吸收体,结合光纤光栅法布里-珀罗滤波器,实现了激光器的单纵模运转和超窄线宽输出。实验结果表明:激光器在室温下可以获得中心波长为1942.03nm、光信噪比为63dB的稳定输出。通过100min的连续测量,激光输出功率的波动小于0.62dB,中心波长的波动小于光谱仪的最小分辨率0.05nm,在一定时间内具有良好的稳定性。采用基于频率噪声的线宽测量方法测得0.01s测量时间下的线宽为300Hz,在0.1s测量时间下的线宽约为3kHz。所制作的激光器将在对2μm波段激光纵模及线宽特性有严格要求的领域具有重要应用价值。     

基于金纳米笼的被动调Q钬镨共掺光纤激光器

报道了一种基于金纳米笼可饱和吸收体的3 μm被动词Q光纤激光器.采用结构紧凑的线型腔设计,在钬镨共掺光纤中实现了稳定的调Q脉冲激光运转.当泵浦功率达到99.7 mW时,开始出现稳定调Q状态,重复频率为82.0 kHz.当泵浦功率达到347.1 mW时,得到的最大平均输出功率为50.7 mW,最短脉冲宽度为2.21 μs,对应的重复频率为169.5 kHz.实验结果表明,金纳米笼在中红外波段光纤激光器中具有良好的应用前景.     

DFB光纤激光器

KoherasA/S公司生产的窄线宽、可调谐分布反馈光纤激光器采用热技术和压电技术 ,具有波长调谐或波长稳定的功能。AdjustikC1 5型激光器的工作波长范围为 1 .0 2～ 1 .2 0 μm和 1 .5 2～1 .61 μm ,具有线宽为 1kHz,>30 0pm慢速调谐及1 0kHz带宽时 1 0 0 pm快速调谐能力。该激光器需用的 1 1 0V/2 2 0V电源可从原始设备制造商处作为成套设备的部件获得 ,并带有集成控制电子线路。其应用包括光谱测量、频率锁定、传感器干涉及测试测量设备 ,如光学频谱域反射计等。(No .2 7)DFB光纤激光器…     

两台同类型号独立激光器频率稳定度的测量

采用拍频法对两台同类型号独立激光器的稳定度进行了测量。从拍频理论出发,得到了拍频信号稳定度与待测激光器和参考激光器稳定度三者所满足的平方和关系,对于稳定度一致的两台同类型号激光器,由拍频信号稳定度可以得到待测激光器的稳定度。实验中将New Focus公司生产的两台同类型号激光器(TLB-6017)进行拍频,根据拍频信号稳定度测得激光器稳定度为1.36×10-8,频率漂移量为5.1MHz(1s积分时间)。实验结果与激光器出厂指标[稳定度1×10-8、频率漂移量5MHz(1s积分时间)]相比,稳定度在同一量级,频率漂移量的相对误差为2%。此方法避免了通常测量激光器稳定度时所需的高稳定度参考光源的限制,为激光器稳定度的测量提供了一定的参考。     

355nm紫外激光器加工多层柔性线路板盲孔

采用输出功率10 W的355 nm Nd:YVO_4激光器对4层柔性线路板(FPC)进行了盲孔加工实验.重点研究和分析了不同加工方式、功率密度、扫描间距、开/关激光延时等参数对加工结果的影响.得到的优化工艺参数为:第一次采用加工功率3.9 W、频率80 kHz、扫描速度50 mm/s、开/关激光延时20 μs/110 μs、扫描间距18 μm,第二次将加工功率降到1.4 W,其他参数不变,此时,加工盲孔的效果最为理想,重铸层粗糙度为0.889 66 μm,孔底粗糙度为1.063μm,给出了孔底表面的SEM图和针式台阶仪测量的盲孔底面三维轮廓和切面二维轮廓图.     

基于SESAM的被动调Q光纤光栅掺铒光纤激光器

提出并研究了一种线性腔结构的基于 SESAM(半导体可饱和吸收镜)的被动调 Q光纤光栅掺铒光纤激光器,该激光器无需采用偏振控制器控制激光偏振态,简化了调 Q 激光器的结构。该激光器的中心波长为1549.975 nm,阈值功率为143 mW,斜效率为1.2%。当泵浦功率从149 mW增加到180 mW时,脉冲重复频率从5.431 kHz增加到9.778 kHz。当泵浦功率为155 mW时,激光脉冲的能量为5.6 nJ,重复频率为6.538 kHz,脉冲宽度为40μs。     

用于单频Tm∶YAG激光器稳频的精密温控系统

为满足2 μm注入锁频激光器对单频种子光激光器中心频率稳定性要求,设计了基于数字PID自适应算法的精密温度控制系统。针对激光器温度变化不确定性的特点,系统采用非线性补偿、数字滤波、硬件隔离和器件选取等方法来提高温控精度。分析讨论了Γ、Kp、Ki、Kd等参数对系统敛散性的影响和调试方法,给出了温度变化时系统控制电压振荡收敛波形。将该系统应用于单频Tm∶YAG激光器中,6 min观察时间内激光器中心频率漂移约为19.776 MHz,频率稳定度约为1.31×10-7,满足2 μm注入锁频激光器要求。实验结果证明,该系统工作稳定,抗干扰能力强,在10~35 ℃范围内温控精度约为±0.01 ℃。     

混合调Q包层抽运光纤激光器

介绍了一种混合式调Q双包层掺Yb3+光纤激光器.激光器由LD抽运源、光纤Bragg光栅(FBG)、双包层掺Yb3+光纤和一段普通单模通信光纤组成.抽运源为大功率多模半导体激光器(LD),带有直径400 μm的输出尾纤,输出中心波长为975.8 nm,可输出1 Hz～10 kHz的脉冲激光.LD通过光纤Bragg光栅抽运掺Yb3+双包层光纤(DCF).光纤Bragg光栅反射的中心波长为1086.92 nm,反射率98%,线宽0.2 nm.抽运光经过光纤光栅耦合到双包层光纤中.双包层掺Yb3+光纤为俄罗斯普物所的产品,其芯径7 μm,数值孔径0.5,内包层为矩形结构(125 μm×125 μm).普通单模通信光纤中的背向受激Brillouin散射以极短(1 ns)的弛豫振荡脉冲形式给激光谐振腔提供很强的反馈.它不仅起到腔反馈的作用,而且产生一个纳秒量级的窄脉冲. 实验中当不接入单模光纤(利用光纤端面4%菲涅耳反射作为反馈),只利用抽运源脉冲抽运调Q时,可获得峰值功率50 W,脉冲宽度为10 s的调Q脉冲序列.当接入单模光纤混合调Q后,可观察到大约2 ns的巨脉冲输出,此时脉冲不稳定.当单模光纤输出端反馈被抑制后,可以得到稳定的巨脉冲输出.脉冲宽度1.6 ns,重复率由抽运光信号频率决定,在1 kHz～10 kHz之间时可观察到稳定的巨脉冲输出,最大脉冲峰值功率为5 kW.(OB4)     

基于PID反馈控制的光载射频稳相传输技术

针对光纤时频传输过程中由于温度、压力变化等环境因素导致的相位抖动,提出了一种基于比例-积分-微分(PID)反馈控制的高精确度相位稳定纠正技术。采用迈克耳逊干涉仪进行实时相位检测,并通过压电陶瓷进行实时补偿,能够有效克服传统鉴相、延时线等在补偿精确度和速度方面的瓶颈。经过对环境因素的计算与PID补偿仿真,得到该方法在800 m光纤传输的传输延时测量精确度为2.2 fs,传输延时稳定度<8.8 fs,在小于100 N的外界轴向拉力作用下,恢复初始状态的时间在0.088 s以内。     

激光诱导Cu等离子体光谱时间演化特性研究

针对激光诱导Cu等离子体时间演化问题,使用Nd∶YAG脉冲激光器对Cu样品进行烧蚀产生等离子体,采集延迟时间为0.5～10 μs时等离子体时间分辨光谱并对整体谱线进行分析。激光能量调节为142 mJ,在热力学平衡状态下,利用Boltzmann斜率法测得等离子体电子温度。选择独立较好、不受相邻谱线影响的Cu I 521.8 nm作为特征谱线测量其半波宽度,并采用Stark展宽法计算等离子体的电子密度。实验表明:随着延时时间的增加,等离子体内能因不断向外扩展转化为动能而骤减,电子温度整体呈下降趋势,且在延时时间为2 μs时达到最大,延时时间13 μs后下降趋缓。随着延迟时间的增加,等离子体的电子密度降低,电子与发射粒子之间的碰撞程度也相应降低,谱线展宽随之减小。     

发射黄光的AlGaInP二极管激光器

索尼公司横滨研究中心制造的一种双异质结构铝-砷-铟-磷二极管激光器产生了579 nm的黄色激光脉冲。该激光器在77 K液氮温度下工作，并发射脉宽为1 μs重复率为1 kHz的光脉冲。宽8 μm和 长250 μm的条状结构器件,其阈值电流为112 μA, 相应阈电流密度为5.6kA/cm2。     

强激光反射镜热变形的瞬态特性研究

利用2 kW CO2激光器作为激光照射源,用测量精度为±0.03 μm 的Twyman-Green干涉仪、CCD摄像技术、计算机数据采集与处理系统,对硅镜在强光照射下不同时刻的热变形进行了实时测量和数据处理,得到了在不同激光照射时间下镜面热变形的干涉条纹序列图以及给出了热变形量随激光照射时间的变化实验曲线.实验结果显示:在实验用硅镜直径Φ78 mm,镜面厚度为10 mm,镜面对10.6 μm CO2入射光的反射率为63%;净吸收激光功率为140 W,激光辐照时间为4 s的条件下,硅镜最大热吸收变形量为0.46 μm,约为1.315 μm COIL激光波长的1/3,是导致COIL激光器在出光过程中光束发散角增大和光轴漂移的重要原因之一.(OH2)     

光纤饱和吸收体掺镱全光纤化激光器

报道了一种基于光纤饱和吸收体的掺镱全光纤调Q激光器,为了获得较高峰值功率较窄脉宽的激光脉冲输出,利用掺镱光纤的可饱和吸收效应,以20/130 μm规格的大模场双包层掺镱光纤作为增益光纤,以10/130 μm规格的单模双包层掺镱光纤作为可饱和吸收体来实现被动调Q。该激光器采用全光纤化的结构,结构紧凑,以较低的成本获得了较为高效的脉冲输出。最终获得了平均功率最高为3 W,直线效率约为30%,重复频率为10~100 kHz可调,脉宽最窄为344 ns,光谱宽度为0.05 nm、中心波长为1 064 nm的激光输出。     

基于氧化石墨烯的类噪声脉冲拉曼光纤激光器

报道了基于氧化石墨烯可饱和吸收体的类噪声脉冲拉曼光纤激光器。该激光器采用了一种由掺铒光纤谐振腔和拉曼光纤谐振腔构成的全光纤双环形腔结构。拉曼增益介质为长约700m的商用硅基高非线性光纤。当半导体激光器的抽运功率为4.16W时,得到了中心波长为1690.2nm,重复频率为250kHz,脉冲宽度为500ns的稳定的脉冲激光,其信噪比为53dB。     

1.52μm,60kHz线宽光纤布拉格反射镜外腔半导体激光器

本文报道1.52μm光纤布拉格反射镜外腔窄线宽半导体激光器的制作和实验结果,已实现光谱线宽60kHz,边模抑制比优于30dB,输出功率>-5dBm,频率稳定度为50MHz。