双波长双巨脉冲调Q倍频Cr:LiSAF激光器

为差分测量NO2气体浓度,获得448.1 nm与449.15 nm的双波长双脉冲光源具有重要价值.实验中采用分时高压方波驱动电光Q开关,在一次闪光灯抽运条件下,在同一光路上实现了双波长、双脉冲的Cr:LiSAF可调谐激光输出.利用一块波长为900 nm倍频切割的LBO晶体.进行腔外的双波长双脉冲的谐波研究,实现单光束双波长、双脉冲Cr:LiSAF调Q谐波激光输出,获得了波长分别为448.1 nm与449.15 nm同光束双波长激光输出,脉冲能量分别为13.7 mJ,脉冲间隔62 μs.输出的谐波光束线宽小于0.02 nm.     

Cr:LiSAF激光器的双波长、双脉冲四次谐波的获得

利用一块BBO晶体高效倍频产生的两束具有特定时间间隔和波长差的Cr:LiSAF二次谐波激光束,经合束,获得了双波长、双脉冲的Cr:LiSAF四次谐波激光束。     

Cr∶LiSAF激光器的双波长、双脉冲四次谐波的获得

利用一块BBO晶体高效倍频产生的两束具有特定时间间隔和波长差的Cr∶LiSAF二次谐波激光束 ,经合束 ,获得了双波长、双脉冲的Cr∶LiSAF四次谐波激光束     

BBO晶体腔内位置对灯泵Cr：LiSAF激光器腔内倍频的影响的研究

本文实验研究了由于色散引起的BBO晶体腔内位置对灯泵CrLiSAF激光器腔内倍频输出的影响,并从理论上获得了腔内倍频的BBO晶体的最佳位置为基波与谐波的位相差2π的整数倍,同时,考虑到容许的基波与谐波的位相差为±π／4时,对应基波和谐波波长分别为900nm和450nm处,腔内倍频的BBO晶体的位置调整范围为9．4mm．     

同步双向泵浦双晶体BBO光学参量振荡器

由锁模Nd:YAG激光器的二次谐波同步泵涌的双晶体BBO光学参量振荡器已研制成功。该振荡器输出波长调谐范围650～2506nm,,平均脉冲宽度～21.8ps,光束发散角<0.5mrad,能量转换效率达19％。采用反馈剩余泵浦光进行同步反向泵浦方案,能量转换效率提高到30％以上。通过对670～1340nm的参量输出进行倍频和再倍频,可调谐范围被扩展到210nm的紫外波段,倍频效率高达14.5％。     

激光二极管侧面抽运双棒串接Nd:YAG四倍频紫外激光的输出特性

介绍了激光二极管(LD)侧面抽运Nd∶YAG晶体腔外四倍频获得平均功率为1.85 W的266 nm全固态紫外激光器。采用双棒串接结构,对热致双折射作用引起的退偏效应进行补偿,获得高光束质量、高稳定性的线偏振1064 nm基频光输出。分别采用Ⅰ类非临界相位匹配的三硼酸锂(LBO),Ⅰ类相位匹配的β相偏硼酸钡(BBO)作为腔外倍频和四倍频晶体,获得了平均功率1.85 W,脉冲重复频率10 kHz和转换效率达13.3%的紫外激光输出。同时研究了BBO晶体自热效应对四倍频相位匹配角的影响,提出了可以通过调整BBO晶体的角度来减小自热效应的影响。     

使用BBO晶体内腔倍频环形腔激光器产生紫外激光

本文报导BBO晶体用于连续波可调谐环形染料激光器腔内倍频的初步结果。在单模运转条件下,在285nm～299nm范围获得可调谐单频倍频紫外光输出,在294nm处获得紫外光最大功率～0.57mW,二次谐波转换频率η_(SHG)～4×10~(-4)。     

基于光谱合束的双波长输出Nd:YAG固体激光器

报道了一种基于光谱合束的Nd:YAG固体激光器双波长光源。系统由两个固体Nd:YAG脉冲激光器通过光谱合束组合而成,两个固体Nd:YAG脉冲激光器可独立工作,有利于输出脉冲的波长调谐、功率调节和相对延迟调整。通过光栅的色散特性以及输出镜的共同外腔反馈将各个激光器锁定在不同波长,从而实现合束,获得的激光源中心波长锁定在1 061.5 nm和1 064.6 nm,两谱线中心间距为3.1 nm,组合光束的输出能量为173 mJ,组合光束的光束质量因子M²为2.8×2.2;两个Nd:YAG激光器独立工作的输出能量分别为94 mJ和92 mJ,在合束方向上的光束质量因子M²分别为2.7和2.1,在非合束方向上的光束质量因子M²分别为2.2和1.9;组合光束的输出能量为两个Nd:YAG激光器能量总和的93%,组合光束的光束质量因子与单个Nd:YAG激光束的光束质量因子M²基本相同。该双波长激光源满足波长间隔小、输出功率大小相近、同光轴等要求,在太赫兹波产生、测速激光雷达以及医疗仪器等应用领域具有重要作用。     

双BBO腔内倍频消除走离效应对激光器的影响

LD泵浦的Nd:YAG/BBO腔内倍频蓝光激光器中的第2个BBO倍频晶体的光轴相对于第1个BBO倍频晶体的光轴成两倍位相匹配角放置时,可补偿倍频光束在晶体内的走离效应,能有效地改善倍频光输出激光光斑质量。在每个BBO晶体的长度为1.5倍的有效作用长度时,仍获得了椭圆度为0.99的圆形光斑。     

310 nm紫外固体拉曼激光器

利用偏硼酸钡（BBO）倍频晶体,实现了1064 nm激光泵浦金刚石拉曼激光器的高重复频率紫外激光脉冲输出。搭建了腔内倍频金刚石拉曼激光器,实现了620 nm激光输出。当1064 nm泵浦光的功率为4.0 W时,620 nm输出激光的功率为550 mW,转换效率约为13.7%。通过BBO晶体腔外倍频,获得了平均功率约为48 mW的310 nm紫外激光脉冲输出,脉冲重复频率为2 kHz,脉冲宽度约为761.8 ps,倍频效率约为8.7%。     

外腔谐振倍频8.7W连续单频绿光技术研究

基于Pound-Drever-Hall外腔谐振倍频技术,实现了单频、连续1064nm基频光的高效倍频转换。精确锁定环形倍频腔腔长,利用I类非临界相位匹配三硼酸锂晶体获得了最高8.73 W的倍频绿光输出,倍频效率为68.9%。在此基础上,研究了倍频绿光的波长锁定与调谐特性,当30min内波长锁定均方根值小于3fm时,实现了输出绿光波长在532.15~532.50nm范围内的连续可调。采用自外差拍频法测量了单频绿光的光谱特性,谱线线宽为18.7kHz,光束质量因子为1.25,光束质量优异。     

紫外晶体CsLiB6O10混频允许参量的数值分析

针对YAG激光器1064 nm输出光的混频特性进行了数值模拟计算,在 B类相位匹配条件下,根据走离角公式、允许角公式、允许波长公式得到了CLBO晶体的Ⅱ类相位匹配THG走离角、允许角、允许波长与BBO晶体比较的理论曲线.得到了CLBO晶体的Ⅱ(1)类THG基波、谐波的走离角分别为1.91°、1.61°,小于相应条件下,BBO晶体Ⅱ(1)类基波、谐波的走离角分别为4.08°、4.45°;三次谐波波长在227～933 nm波段范围内, CLBO晶体的允许角均大于BBO,尤其对于Ⅱ(2)类匹配THG,当三次谐波波长为380 nm时,CLBO晶体的允许角范围达65.6 mrad*mm.(PH7)     

锁模光纤激光的倍频及波长调谐实验研究

利用周期性极化铌酸锂（Periodically Poled Lithium Niobate, PPLN）晶体实现了对掺镱锁模光纤激光器输出单横模激光的倍频,产生了532nm波长附近的倍频脉冲光。基于准相位匹配（Quasi Phase Matching, QPM）技术,通过改变基频光到PPLN晶体的入射角,使不同中心波长的基频光达到准相位匹配条件,实现倍频光波长的调谐。对带宽60 nm的锁模激光倍频得到带宽1.5 nm、中心波长532nm的脉冲激光输出。以掺Yb锁模光纤激光作为基频光,调节PPLN晶体角度,获得了中心波长连续变化的倍频激光,入射角度调节范围0°~25°,对应的倍频光波长调谐范围531.8nm~535.6nm。波长变化趋势与理论分析一致。     

绿光泵浦的黄光波段可调谐窄线宽光学参量振荡器

为实现波长可调谐的窄线宽黄光波段激光输出,设计搭建了以倍频声光调Q Nd:YAG激光器的532 nm脉冲绿光输出为泵浦源、以II类相位匹配磷酸钛氧钾（KTP）晶体为非线性介质的折叠腔光学参量振荡器（OPO）。首先产生腔内振荡的近红外可调谐闲频光,在此基础上基于LBO晶体I类非临界相位匹配方式对OPO的闲频光进行内腔倍频,得到波长调谐范围587.2~595.2 nm的黄光波段输出。为改善OPO光谱特性,在OPO闲频光谐振腔内插入熔融石英标准具,有效压缩了OPO输出黄光的光谱线宽。绿光泵浦源脉冲重复频率10 kHz、平均功率24.0 W下在波长591.2 nm处获得了最高黄光输出功率2.89 W,光束质量因子M2=3.4,从532 nm泵浦光到黄光输出的转换效率为12.0%,脉冲宽度37 ns,对应峰值功率7.8 kW。此时黄光光谱半高全宽为0.15 nm,相比未在OPO腔内插入标准具自由运转状态下的光谱得到明显改善。     

实用化266 nm紫外激光器的研究

报道了LD端面泵浦Nd∶YVO4晶体、声光调Q 1064 nm准连续紫外激光,采用LBO晶体和BBO晶体分别进行腔内二倍频和腔外四倍频,从而获得266 nm紫外激光输出,脉冲宽度22 ns、重复频率为20 kHz、平均功率1.12 W,光-光转换效率(532～266 nm)21.37%。     

高效率、高峰值功率351nm准连续紫外激光器

报道了一台高效率、高峰值功率351 nm紫外激光器。采用激光二极管（LD）端面抽运Nd:YLF晶体声光调Q获得准连续窄脉宽1 053 nm基波振荡,腔外两块LiB3O5（LBO）晶体紧贴输出镜放置,对基频光进行二倍频和三倍频,获得了高峰值功率351 nm紫外激光输出。在LD抽运功率为14 W、声光调 Q 激光器的调制频率为1 kHz的工作条件下,基波平均输出功率为1.45 W时,得到351 nm紫外激光平均输出功率450 mW,1 053 nm基频光到351 nm紫外光转换效率高达31.04%,脉冲宽度为7.5 ns,峰值功率达60 kW,光束质量良好。     

啁啾补偿飞秒脉冲高效三次谐波产生

中心波长为800 nm、脉宽为60 fs、重复频率为10 Hz的飞秒激光分为强弱两束,能量较强一束经I类相位匹配的BBO晶体倍频,之后与另一束光非共线和频得到三次谐波输出.实验得出基频和倍频光能量达到最佳配比时,三次谐波的转换效率最大;系统输出激光携带一定负啁啾可以补偿色散,提高三次谐波的转换效率.最终,当基频和倍频光的能量分别为2.38 mJ和0.588 mJ,系统输出激光带有9.66×10<'3> fs<'2>的负啁啾时,得到了中心波长为267 nm、单脉冲能量为230μJ的三次谐波输出,其转换效率高达19%.     

高功率、高效率调Q绿光抽运的钛宝石宽调谐纳秒脉冲激光

自行研制出钛宝石晶体抽运的波长为532 nm的全固态高功率激光器,实现了高功率、高转换效率的可调谐钛宝石激光输出。使用3列重复频率为1 kHz的激光二极管阵列对称式抽运Nd:YAG晶体,通过调Q及腔内倍频,获得功率为37.8 W、波长为532 nm的抽运光,每个激光二极管的抽运脉冲包络内包含5个调Q脉冲,单脉冲宽度为90 ns,重复频率为5 kHz。采用该绿光抽运钛宝石晶体,获得733.5～871.1 nm波长范围内的连续调谐激光,在771 nm处获得的输出功率最大,为8.26 W,光-光转换效率高达42%,脉冲宽度为14 ns,30 min内输出功率稳定性优于±4.4%。     

LD端面泵浦千赫兹多波长激光器

报道了一台用于大气探测激光雷达系统的LD脉冲端面泵浦Nd∶YAG激光晶体的腔外倍频千赫兹多波长激光器.采用紧凑介稳腔设计和电光调Q方式,获得具有高动静比的1064 nm基频光脉冲输出.腔外采用Ⅰ类相位匹配LBO晶体倍频,Ⅱ类相位匹配LBO晶体和频,实现了355 nm和频光输出,同时对355 nm和频光单脉冲能量的影响因素进行了理论分析和实验研究.当倍频转换效率为53％时,获得重复频率为1 kHz的三波长激光分束输出,对应的单脉冲能量分别为1.18 mJ@1064 nm、1.06 mJ@532 nm、0.73 mJ@355 nm;脉冲宽度分别为3.49 ns@1064 nm、3.42 ns@532 nm、3.02 ns@355 nm;光束质量因子分别为Mx2=1.70、Mx2=1.75@1064 nm,Mx2=1.57、Mx2=1.41@532 nm,Mx2=1.51、Mx2=1.38@355 nm.     

10～20ps紫外等离子体光探针

我们将主激光分出一部分做为探测束,探测束经过KDP晶体倍频,然后用DMSO液体后向喇曼散射移频到630nm,最后经BBO晶体倍频,最终获得的探测束波长为315nm,脉冲宽度为10～20ps,脉冲能量大于0.2mJ。