定向棱镜改善内腔式光参量振荡器输出性能

影响被动调Q内腔式光参量振荡器输出性能的主要因素包括谐振腔的失谐、被动调Q晶体本身存在的不稳定性及腔内泵浦光束的光强分布等.采用定向棱镜作为泵浦源谐振腔的全反射镜,实现了对谐振腔的加固设计、腔内增益的匀化及光束质量的改善.通过实验获得了输出能量11 mJ,能量稳定性8%,电光效率2.6‰,脉宽6.9 ns,发散角7 mrad的人眼安全激光.     

角锥棱镜腔Cr4+:YAG被动调Q内腔式光参量振荡器

通过对角锥棱镜腔实现KTPⅡ类非临界相位匹配光参量振荡的理论分析,发现腔内存在特殊偏振方位角的本征模式,其满足Ⅱ类非临界相位匹配条件。实验上不但实现了该腔的Cr4 ∶YAG被动调Q内腔式光参量振荡器(OPO)运转,而且得到了优于平-平腔的转换效率,改善了信号光的稳定性。分析了Cr4 ∶YAG初始透过率和腔内功率密度的关系,实验获得不同Cr4 ∶YAG初始透过率、抽运能量和信号光能量的关系曲线。通过腔内功率密度的优化,电光效率高达0.25%,设计出结构紧凑、小型高效的工程实用光参量振荡器器件,抽运能量阈值为4.7 J,输出能量为11.8 mJ,脉宽为6.9 ns,发散角为7 mrad,能量稳定性为5%。     

基于内腔的调Q锁模光参量振荡器的研究

为了实现内腔型光参量振荡器（OPO）的调Q锁模脉冲输出,通过设计并匹配OPO谐振腔和基频激光腔的腔长,满足了同步泵浦条件,最终在实验上得到了信号光的调Q锁模输出;在实验中,采用氙灯泵浦Nd：YAG作为基频激光,以KTP晶体为非线性转换介质,采用电光开关作为调Q手段,测量了OPO的近红外信号光的输出波形、输出能量、光谱构成等输出特性。在泵浦能量12.8 J、调制频率20 kHz时,得到了锁模深度为100%的信号光输出,并发现信号光锁模脉冲重复率依赖于基频激光;得到了调Q锁模信号光输出能量随泵浦能量、电光调制频率的变化关系。     

内腔式KTP光学参量振荡器的实验研究

在脉冲氙灯抽运的Nd∶YAG被动调Q激光器腔内,插入非临界相位匹配KTP晶体,构成内腔式KTP光学参量振荡器,获得脉宽3 ns、单脉冲能量10 mJ、中心波长1.568μm的人眼安全激光输出。当光学参量振荡器的腔长分别为3 cm,6 cm和8 cm时,得到的信号光脉冲的时间宽度分别为6 ns,4 ns和3 ns。当氙灯电注入能量为26 J时,输出的信号光出现双脉冲。实验上比较了Nd∶YAG激光器不同的谐振腔结构和参量对信号光脉冲的影响,并从理论上加以解释。     

高稳定紧凑型内腔连续光参量振荡器

为了改善内腔连续光参量振荡器（IC-OPO）输出功率不稳定,弛豫振荡严重等问题,对IC-OPO进行了改进:（1）采用热透镜补偿设计,改善模式匹配;（2）使用光阑限模,抑制高阶模振荡;（3）在腔内加入KTP晶体,利用二次谐波产生（SHG）过程的非线性损耗抑制弛豫振荡。通过改进,获得了稳定的紧凑型2.2~4.2 m的可调谐连续波中红外光源。输出功率波动标准偏差（RMS）0.52%,峰值波动范围1.8%,光束质量因子M2=1.72,弛豫振荡得到有效抑制。当腔内不加入KTP晶体时,阈值（808 nm）仅为1.5 W。据笔者所知,该阈值为国内相关工作报道中的最低值。     

外腔式KTP光学参量振荡器的实验研究

利用脉冲氙灯抽运的Nd：YAG被动调Q激光器输出的1．06μm激光脉冲泵浦KTP光学参量振荡器,获得脉宽3ns、单脉冲能量30mJ、中心波长1568nm的信号光输出。信号光脉冲宽度（3ns）比抽运光脉冲宽度（12ns）4,得多。实验表明,随着OPO腔长的增加单脉冲输出能量减小,随着抽运光能晕的增加单脉冲输出．能晕增大,...     

高重频1.57μm内腔光学参量振荡器

理论分析了被动调Q固体激光泵浦的光参量振荡器。利用激光二极管泵浦,Cr4+:YAG被动调Q Nd:YAG激光泵浦的内腔光学参量振荡器,磷酸氧钛钾(KTP)晶体作为非线性晶体,获得了高重复频率,高峰值功率的人眼安全激光输出,改变Cr4+:YAG被动调Q晶体的参数,可获得不同重频不同脉宽的调Q激光脉冲;当Cr4+:YAG晶体初始透过率为 T0=80%时,获得了平均功率大于3.8 W,重频约80 kHz的1.572 μm波长信号光输出,脉宽30 ns,脉冲峰值功率达到1.58 kW。     

光纤激光器泵浦光参量振荡器

为了获得小体积高功率3~5μm中红外激光输出,通过高重复频率驱动调Q技术和种子注入光放大技术,获得高功率高光束质量1.06μm光纤激光输出,外置起偏器获得两束激光输出,利用波片偏振旋光原理,实现两束偏振态一致的激光输出,泵浦非线性晶体PPLN进行频率变换,实现高功率3~5μm中红外激光输出。在电源输入电流60 A,调Q驱动频率50 kHz的条件下,获得最高功率6.2W的3.8μm中红外激光,1.06μm到3.8μm转化效率为16%。实验结果表明:通过光纤激光器泵浦光参量振荡器,可获得高功率3.8μm中红外激光输出。     

光参量振荡器阈值的研究

为获得光参量振荡器（OPO）的高效率运转,尤其是在小功率泵浦的情况下,降低它的阈值成为研究的重要内容。通过分析影响OPO阈值的因素,得到了通过以下手段来降低阈值的方法：选择有效非线性系数大的晶体,选择满足走离条件下较长的晶体,增大泵浦光与信号光模式匹配因子,双程泵浦,短的OPO的腔长和泵浦光脉冲,降低信号光在腔内往返损耗,选择合适的输出镜强度反射率等。并重点对影响阈值因素中的泵浦光与信号光模式匹配因子进行了研究,得到了双凹腔结构腔内任意位置的模式匹配计算的一般方法,当腔镜曲率半径趋于无穷时,该结果可以过渡到平平腔或平凹腔的特殊结构,并在实验上实现了小功率腔内OPO的运转。     

被动调Q人眼安全内腔光学参量振荡器

利用被动调Q内腔光学参量振荡器动力学模型 ,求解了包含内腔光学参量振荡器的被动调Q速率方程 ,讨论了被动调Q内腔光学参量振荡器的动力学过程。实验上实现了被动调Q内腔光学参量振荡器运转 ,获得了脉宽小于 5ns ,能量大于 2 0mJ的 1 5 7μm人眼安全激光输出 ,通过改变OPO谐振腔输出镜的反射率 ,观测到输出单个和多个信号光脉冲现象 ,实验结果与理论分析相吻合。     

定向棱镜腔改善重频DPL光束质量的研究

影响重频DPL光束质量的主要因素包括谐振腔的失谐、非均匀光泵浦以及工作物质的热效应.定向棱镜作为全反射镜与平面输出镜构成简单的自准直、不失调介稳腔结构,实现对侧向泵浦DPL的增益匀化、热效应的光学补偿以及光轴的自纠偏.通过实验发现:定向棱镜谐振腔在热传导冷却、Cr4 :YAG被动调Q的侧向泵浦DPL中,40 Hz运行时,0.532 μm输出能量为52.2 mJ/pulse,稳定度为0.5%,脉宽7.5 ns,频率稳定度0.025%,远场束散角为2.8 mrad,2小时内光轴指向近乎零漂移,远场光束分布稳定.     

Unstable ring resonator with an intracavity prism beam expander

A type of unstable ring resonator that includes a prism beam expander is proposed. Neither lenses nor curved mirrors are used, and transverse mode discrimination is achieved, despite the one-dimensional beam expansion, by configuring the cavity mirrors to cause 90° image rotation during a round-trip pass. The output beam has a filled-in rectangular cross section, and the cross section of the resonator mode is also rectangular.     

定向棱镜谐振腔的矩阵光学分析

利用矩阵光学的分析方法对定向棱镜谐振腔的传输矩阵、失调特性和场特性进行了分析和近似计算.通过等价的方法计算了定向棱镜与平面输出镜构成自准直的临界腔结构,也可以获得稳定腔或非稳腔结构;自准直,临界腔失调灵敏度为零,具有很强的抗失调能力,从而保证光束质量不致下降;研究了定向棱镜的Jones矩阵,可实现模式选择,定向棱镜腔中有6种本征模式.     

定向棱镜改善Cr4+:YAG调Q输出稳定性的研究

为了改善Cr4+:YAG被动调Q激光器的输出稳定性,采用了定向棱镜谐振腔,通过实验得到了以下结果:单脉冲能量稳定度由7.3%提高到2.2%,脉宽稳定度由13.5%提高到6.5%,频率精度由0.01%提高到0.005%,输出脉冲波形稳定光滑。研究表明,采用定向棱镜谐振腔技术的Cr4+:YAG被动调Q激光器的输出稳定性较原平平腔激光器得到了显著改善。另外还报道了定向棱镜谐振腔技术消除Cr4+:YAG被动调Q激光器子脉冲的现象。     

定向棱镜激光腔模式模拟研究

为了探究定向棱镜谐振腔激光模式分布情况,通过连续利用反射系统的光线矢量的反射定律,推导出具有二面角误差的角锥棱镜相位模型,首次创新性地建立了定向棱镜腔的光场数学模型,并运用FOX-LI的理论。研制了一套求解各种腔形的稳态模的场分布软件。用这套软件模拟出了定向棱镜谐振腔自再现模的分布。同时,针对免调试固体激光器（定向棱镜腔）进行实验,将模拟所得结果与实际激光器的输出近场、远场光斑,以及与光束质量分析仪检测分析结果进行了对比,取得了较好的效果。     

角锥棱镜阵列谐振腔输出模式研究

为了研究角锥棱镜阵列谐振腔的输出特性,利用角锥棱镜阵列作为后腔镜,与平面镜构成角锥棱镜阵列谐振腔,模拟计算了角锥棱镜阵列谐振腔输出模式的近场及远场分布,理论分析了谐振腔的相干输出,实验获得了采用该腔型的钕玻璃激光器的输出模式的近场及远场分布.结果表明,模拟计算与实验得到的模式分布相吻合,近场光斑外形为六边形,与角锥棱镜...     

Characteristics of a grating-external-cavity semiconductor lasercontaining intracavity prism beam expanders

A grating tuned external cavity semiconductor laser incorporating a gradient-index rod lens and a pair of intracavity silicon prism beam expanders was constructed using a configuration aimed at simultaneously achieving the following objectives: the ability to operate at any external cavity longitudinal mode without tuning gaps caused by residual resonances of the laser diode cavity, stable feedback coupling between the diode and external cavities, narrow optical linewidth, and a high degree of external cavity longitudinal sidemode suppression     

如何提高视频输出的质量

人类是容易被视觉所引导的,所以存在一个高分辨率的等离子电视市场也就不奇怪了。尽管这些40英寸平面庞然大物的价格是阴极射线管（CRT）显示设备的10倍,消费者仍愿意为新技术带来的分辨率和对比度的提升而付账。     

光纤光栅法布里-珀罗腔的单模特性研究

分析了基于方向耦合器的光纤光栅法布里－珀罗腔的单模输出条件;在此条件下讨论了谐振腔的完全单模输出特性,并分析了其调谐特性。