固体可调谐激光器的新进展

固体可调谐激光器具有结构紧凑,经久耐用等优点。80年代以来,国际上对可调谐固体振子激光器加强了研究和开发,使若干种可调谐激光器达到了实用化水平,对新材料和新波段的研究又有新进展。本文介绍C~(3+)、Ti~(3+),V~(2+)、Co~(2+)、Ni~(2+)、     

可调谐电子振动的固体激光器

可调谐激光在科学研究和应用中的作用日益增加。本文评述了一类新型的可调谐固体激光器——电子振动激光器。 电子振动激光器又称终端声子激光器,它们主要以Cr~(+3)、Ti~(3+)、Ni~(2+)、V~(2+)、Co~(2+)     

新型红外Co:MgF_2激光器研究取得重要进展

由安徽光机所激光光谱学开放实验室和北京人工晶体所合作研究的新型Co:MgF_2晶体激光器已经取得重要实验进展。自今年上半年成功实现室温Co:MgF_2激光器部分波长的激光输出以来,近期又相继实现该激光器在较宽波段内的激光波长调谐。Co:MgF_2激光器采用1.34μm脉冲Nd:YAG激光泵     

国外终端声子激光器发展现状

终端声子激光器是指受激发射跃迁的终端不是电子能级而是电子-振动(声子)能级。在这种意义上,色心激光器也可称为终端声子激光器。但习惯上,终端声子激光器专指d-d跃迁和声子边带激光器。早在1963年贝尔实验室L.Johnson等人首先在MgF_2:Ni~(2 )晶体中观察到了终端声子受激辐射。1964年McCumber发表了终端声子激光器理论,并指出有可能在相当宽的范围内调谐。同时在MgF_2:Co~(2 )、ZnF_2:Co~(2 )等材料中也观察到了此种受激发射。但由于多种因素,这种激光器在当时并未引起物理学家的     

325毫微米紫外固体Ce:YLF激光器

本文首次报导三价稀土离子掺杂晶体中5d-4f跃迁的受激发射的研究。用249亳微米光泵LiYF4(YLF)晶体中Ce3+离子，获得325.5毫微米的激光发射，这是波长最短的光泵固体激光器。宽的激光跃迁荧光线宽使Ce:YLF激光器成为305~325亳微米波段的一个可调谐相干近紫外辊射光源。     

闪光灯泵浦的掺钛蓝宝石激光器研究

掺钛蓝宝石(Ti~(3+):Al_2O_3)激光器是八十年代初发展起来的一种新型宽波段可调谐的固体激光器,可调谐范围达660—1150nm。1982年美国MIT林肯实验室P.Moulton首次实现了激光运转。由于这种激光器既可在室温条件工作,又具有宽广的调谐范围。它在大气光学,激光遥感、非线性光学、激光光谱学和激光化学等学科领域将获得广泛的应用。早期的Ti~(3+):Al_2O_3激光器都采用激光泵浦,泵浦源主要是倍频调Q的Nd~(3+):YAG     

一种新型近红外连续可调激光器:色心激光器

色心激光器(FCL)是固体激光器的一种,工作于0.8～3.3微米的近红外波段,其结构和工作方式类似于用激光泵浦的染料激光器。主要差别在于,色心激光器的激光介质是冷却到液氮温度的碱性卤化物晶体。目前已知有三种色心具有稳定的激光作用。它们是F_2、F_AⅡ和F_BⅡ,工作波长范围为2.2～3.3微米。有可能发现其他晶体,使波长不仅向短波长而且也向长波长方向扩展。新的F_BⅡ晶体可望延伸到3.5微米,甚至4微米。本文所述色心激光器用F_AⅡ和F_BⅡ晶体,工作波长范围为2.2～3.3微米。     

金绿宝石激光器平均输出功率达100瓦

美国联合公司(Allied Corp)已将一台金绿宝石可调谐固体激光器交付给洛斯·阿拉莫斯国家实验室。该激光器可在0.7微米至0.81微米间的各个波长发射100瓦平均功率。公司称之为“世界最高平均功率、窄带宽、可调谐固体激光器”。金绿宝石激光器可以脉冲或连续方式运转，可用弧光灯或氩离子激光激励。     

可调谐电子振动的固体激光器

离子晶体中掺入过镀金属离子的电子振动激光器，是一类新型的可调谐高功率红外固体激光器，其激光波段可望复盖0．5μm-5μm的光谱区。本文综述了这类激光器的发展近况，分析讨论了这类激光器及激光晶体材料的光电特性，并对今后发展的可能趋向作一评述。     

MgF_2∶Ni~(2 )的晶场能级和光学吸收强度

MgF_2∶Ni~(2 )单晶在YAG∶Nd~(3 )激光器光泵下能产生较高的激光输出功率(其低温峰值功率效率高达37%),并且能实现1.6～1.8μm连续可调。因而MgF_2∶Ni~(2 )单晶是一种很有应用前景的激光晶体。实验表明激光运转与Ni~(2 )离子的~3T_(2g)和~3T_(1g)能级密切有关,激光作用产生在Ni~(2 )离子~3T_(2g)→~3A_(2g)电子跃迁的振动边带上。由于MgF_2∶Ni~(2 )是金红石结     

宽可调连续Ni:MgF_2和Co:MgF_2激光器

连续Ni:MgF_2和Co:MgF_2激光器采用外腔工作,已实现宽可调近红外发射。Ni:MgF_2激光器连续可调范围从1.61至1.74微米,而Co:MgF_2激光器从1.63至2.08微米。激光晶体用1.32微米Nd:YAG激光泵浦,并以传导方式冷却到80K,从而使这两种激光器产生稳定的无尖峰TEM_(00)输出,最大连续输出功率约为100毫瓦。Ni:MgF_2激光器单频输出为20毫瓦,Q开关产生的峰值功率输出为140瓦,重复频率为100赫。     

几种新型的固体激光器

固体激光器的研究经过几年低潮后,又一次成为主要的研究对象。通过激活离子和基质晶体作新的组合有可能调谐激光的波长,由此可大大改善效率,这一点已被实验所证实。本文评述了最近正在研究中的几种激光介质,即:Ⅱ价过渡金属做掺杂的金红石、钙钛矿结构的晶体,如:Co:MgF_2,V:KMgF_3,含有Ti~(3 )掺杂的Ti:Al_2O_2,Cr~(3 )及Nd~(3 )掺杂的多种大晶格尺寸的石榴石晶体及Ce~(3 )掺杂的晶体。     

覆盖整个光谱的可调谐激光器

激光器在大范围连续调谐波长的能力在许多领域中是很重要的．尽管基于液体激光介质的可调谐染料激光已经出现了很久,但是现今的主流是发展一系列更加紧凑、简单和方便的能覆盖同样波段的固体激光器．实际上,尽管多数器件还不能产品化,至少在实验室中可调谐激光器的波长调谐能力已覆盖了从紫外到红外的大部分波段。当前,激光器的调谐能力在四个应用领域中是很重要的。激光光谱在污染探测、环境监测（航空遥感、卫星遥感〕中要求在一定波长范围调谐扫描．随着通信技术的发展,波分复用要求可调谐激光去精确选择一组波长,每个波长在一根普…     

锁模序列脉冲泵浦光参量放大器

我们最近使用Nd~(3 ):YAG锁模激光及其二次谐波泵浦LiNbO_3参量放大晶体,通过角度调谐获得0.8～4微米范围的大部分波段的可调谐光输出。 实验采用Nd~(3 ):YAG被动锁模器件的1.06微米及倍频0.53微米波长的光脉冲序列作参量泵浦源,经聚焦作用到参量晶体上的光强可达10~9～10~(10)瓦/厘米~2。LiNbO_3晶体按角度调谐及Ⅰ类相位匹配,晶体按θ_(0r)=80°和θ_(0r)=45°切割,尺寸为20×10×     

用AgGaSe2获得红外二次谐波

对光学性能的研究得出二次谐波以及7~15微米波段的红外混频结果。斯坦福大学的Bob Byer等人以调谐在1.32微米的声光调Q Nd:YAG激光器的输出,泵浦LiNbO3参量振荡器。1.5~1.7微米波段的振荡器输出在AgGaSe2晶体中与通过参量振荡器的、保持共线的1.32微米光束混频。该装置可以在7~15微米区域内连续调谐。初步计箅表明,用改变泵浦波长的方法能达到较宽调谐波段。另外,实验者还演示了晶体中CO2激光的相位匹配二次谐波振荡,其转换效率为2.7%。     

1.34微米Nd:YAP连续激光器输出达21.5瓦

1.34微米激光处于光纤低损耗和接近零色散范围,因而它是研究长距离、大容量光纤通信的有效光源,这种波长的激光以及它的倍频光也是Ni:MgF_2声子终端激光器和一些重要色心激光器的泵浦源,因此受到人们的重视。 为了查明Nd:YAP晶体研制这种波长激光器的潜在能力,我们将研制1.079微米连续激光器的Nd:YAP晶体用于1.34微米激光的实验研究。实验中,将φ4.8×100毫米的b轴Nd:YAP晶体放在双椭圆涂金聚光腔中用,二枝φ10×100毫米的Kr灯泵浦。介质镜对1.34微米激光的反射率分别为     

可调谐固体激光器的进展

过去几年，限制固体激光器应用的老问题是效率低和缺少频率多样性。最近，由于材料工艺的发展，这两个问题开始解决。实验室已演示了650纳米到3微米波长范围的许多新型可调谐激光器，目前正考虑用于空间和大地遥感器。向更高效率推进的固体激光器也取得很大进展，例如，新的钕激光器具有6%的总效率。固体激光器的这些进展与材料科学和激光领域间的相互作用有关。为了发展这两个学科之间的联系，美国光学学会于1986年6月4~6日在俄勒冈州的齐格扎格市举行了可调谐固体激光器专题会议。会议包括以掺离子电介质为基础的可调谐激光器的研究和发展，并讨论了晶体生长、激光应用和工作在新波段的稀土激光源等问题。     

激光晶体的研究现状与发展前景

本文论述固体激光晶体的研究现状与发展前景。认为最近的固体激光材料研究趋势分为三个方面:即高功率、高效率和波长可调谐。为得到高输出功率,进行了大尺寸,掺高浓度激活离子(钕)的激光晶体研究,为实现更高效率,普遍利用Cr~(3+)敏化机理研究各种掺钕、铬的双掺激光晶体材料。以实用化为目的,研究振荡波长连续可调谐的晶体材料,同时,添加各种稀土离子作为激光激活离子,得到了从紫外到红外不同激光波长的晶体材料。     

氩离子激光泵浦的掺钛宝石激光器研究

本文报导用氩离子激光连续泵浦的掺钛宝石(Ti~(3+),Al_2O_3)可调谐固体激光器的实验结果。泵浦光为全谱线,基模,激光器采用消象散的折叠谐振腔结构,获得基模激光输出功率0.67W,效率大于10.8％,可调谐范围为735nm～900nm。     

我国制成新型可调谐染料激光器

中国科学院上海光机所制成一种新型可调谐染料激光器.这台激光器采用Nd~(3+):YAG倍频激光和三倍频激光泵浦,用微机控制由光栅和棱镜组成的调谐系统,自动调谐激光器的输出波长,并同时自动显示激光波长.连续调谐范围复盖着整个可见光区(波长从0.42μm至0.71μm),激光脉冲宽度在30～50ps之间,平均功率大于2mW,峰值脉冲