卡塞格林式三通放大器放大自发辐射的三维传播计算机解析

1　前言1 985年 Strickland和 Mourou发明了一种获取太瓦级高峰值强度用的激光放大方式啁啾脉冲放大 (CPA)。自从利用钛宝石激光器锁模振荡发生超短脉冲以来 ,超短脉冲高强度激光的发展非常快。超高强度激光器可用于以激光发生等离子体为发生源的 X射线、γ射线和中子的发生 ,运用尾流场的 1 0Me V以上高速带电粒子、电子 -正电子对的生成等。希望今后能向生物学、医学、原子物理学、宇宙物理学等新学科领域发展。研究激光核聚变的新方式快点火也是超高强度激光的一个重要用途。为了研究快点火 ,除需要超高强度以外 ,还需要千焦耳的能量…     

激光简化了同位素浓缩

密歇根大学研究人员开发了一种简单有效的方法来生产浓缩同位素膜。此法用台式太瓦激光器 ,提供一个简洁方法来替换传统的气体扩散技术。一台 780 nm的钛宝石啁啾脉冲放大激光器用超短高能脉冲烧蚀一固体靶。扩张的等离子体使较轻的同位素位于其中心 ,较重同位素则呈螺旋形分布于外部区域。由于脉冲很短 (150～ 2 0 0 fs) ,强度可高达 1PW/cm2。超快激光脉冲聚焦于靶产生磁场 ,磁场偏转原子 ,将轻重原子分离 ,以基片捕获原子研究人员用各种靶来做实验 ,有氮化硼、氮化镓、锌、钛和铜。该校超快光科学中心的 Peter Proko说 ,在所有的情形中…     

10 W量级高功率中红外超快光纤激光系统中色散管理的仿真设计

超快光纤激光器具有结构紧凑、可靠性高和光束质量好等优点,在科学研究和工业生产上有广泛的应用。2～5μm波段的中红外超快光纤激光器在气体探测、激光手术与中红外对抗中具有巨大的应用潜力,已成为超快光纤激光器领域的一个研究热点,尤其是利用掺杂铒离子的氟化物光纤作为增益光纤的光纤激光器,其可利用常见的980 nm泵浦激光产生2.8μm波段的超快激光,是研究最为广泛的中红外超快光纤激光器系统之一。然而,2.8μm波段的超快光纤激光器无论是在平均功率还是在单脉冲能量上,都与国际先进的近红外波段超快光纤激光器存在较大差距。前期报道的2.8μm超快光纤激光器输出的最高平均功率约为1 W,单脉冲能量约为30 nJ,这极大地限制了中红外超快光纤激光在高灵敏度气体测量等领域的应用。针对这一问题,本文设计了一套基于掺杂铒离子氟化物光纤的多级啁啾脉冲放大系统,并对其进行了数值模拟,此系统可将脉冲平均功率放大到10 W量级,从而获得超过250 nJ的单脉冲能量。此系统输出的高能量中红外脉冲具有约400 fs的超宽脉冲宽度,脉冲峰值功率可达450 kW。     

超快光纤激光器提供灵活解决方案

利用超快光纤激光器产生皮秒或飞秒光脉冲是当今世界最活跃的研究领域之一.尽管人们已经成功研制出了利用超快锁模激光器产生皮秒和飞秒光脉冲的技术,但这项技术仍局限于实验室和高端应用.     

高功率超快光纤激光器研究进展

高功率超快脉冲激光应用广泛,包括精密工业加工、超快光谱学、强场物理学及军事应用等。光纤激光具有操作方便、散热要求低、光束质量好等优势。综述了近年来高功率超快光纤激光器的研究进展,包括新兴的被动锁模光纤激光技术及啁啾脉冲放大技术,以高功率超快光纤激光器在高次谐波产生中的应用为例,阐述了高能量光纤激光在非线性光学中的优势,对高功率超快光纤激光器的研究前景进行了展望。     

超快拉曼光纤激光器技术研究进展

锁模和超短脉冲同步抽运是拉曼光纤激光器得到超短脉冲的主要方式。在锁模拉曼光纤激光器中,基于等效可饱和吸收体的结构可以实现较高性能的输出,但目前仍面临增益光纤过长带来的问题。超短脉冲同步抽运的方式可以有效解决这一问题,实现参数极佳的超快拉曼激光输出。超快拉曼光纤激光器发展潜力巨大,未来的研究将着眼于进一步提升各类超快拉曼光纤激光器的整体输出性能并探究其中的新现象。     

固体激光交流会资料简介

一、固体激光器件 1.高功率连续激光器的实验研究上海光机所利用本所自制氪灯和Nd:YAG激光晶体,对单棒、双棒及三棒串接的高功率连续激光器进行了实验研究。获得了单棒150瓦、双棒300瓦及三棒500瓦的激光输出,总体效率达2.3％。(16页) 2.序列脉冲快Q开关红宝石激光器     

超强激光与物质的相互作用

台式脉冲激光器具有产生太瓦峰值功率的能力，对原子物理、等离子体物理和加速器技术正发生革命性的影响。     

超短脉冲测量技术

由于在光学通讯和材料分析等领域中的广泛应用,人们对超短脉冲的研究一直很活跃.除了在实验室中继续压缩激光脉冲的宽度外,锁模半导体激光器和二极管泵浦固体激光器将为许多实验应用提供光源.高速探测器和超快脉冲特性鉴定技术,尽管不像超快激光器技术那样重要,但它们对锁模激光器的继续发展和商品化都是不可缺少的.     

基于二维材料非线性效应的多波长超快激光器研究进展(特邀)

多波长超快激光器在光通信、医学诊断和光学传感等各种应用中有着十分重要的应用前景。2009年以来，石墨烯、拓扑绝缘体、过渡金属硫化物和黑磷等二维材料在超快光子学领域的发展非常快速。它们独特的非线性光学特性，使之能够被用作快速响应、宽带运转的可饱和吸收体且能够容易地集成到激光器中。研究发现，基于二维材料的非线性光学器件是研究激光器内非线性脉冲动力学演化的理想平台。在文中，回顾了二维材料在多波长超快激光器中应用的最新进展。进而，阐述了多波长的耗散孤子、矩形脉冲和亮暗孤子对等脉冲类型。最后，提出了这类多波长超快激光器面临的挑战和应用前景。     

飞秒激光及其应用

从1980年后期起，超短光脉冲的产生及放大技术迅速发展。现在脉冲宽度已从飞秒(10^-15s)向阿秒(10^18s)发展，光脉冲峰值强度也从太瓦(1TW=10^12W)到拍瓦(1PW=10^15W)，聚焦光强度超过10^20W／cm^2。因此可以说飞秒激光的特征是超高速和超高强度,使飞秒激光器及其在各领域的应用倍受关注。     

时分复制脉冲放大技术在超快光纤激光器中的应用研究进展

随着高功率超快光纤激光器的迅速发展,时分复制脉冲放大技术近年来获得了广泛的关注。时分复制脉冲放大技术可以通过双折射晶体组或自由空间时延来实现。将时分复制脉冲技放大技术与啁啾脉冲放大、空间分束和光子晶体光纤放大等技术相结合,运用于相干光束合成和非线性压缩,可以提升超快光纤激光器的脉冲能量和峰值功率。文中对时分复制脉冲放大技术在超快光纤激光器中的最新研究进展进行了详细综述,重点分析了时分复制脉冲放大技术在相干光束合成应用中的不同系统结构,并对时分复制脉冲放大技术的优化和发展方向进行了展望。     

1μm周期量级超快激光器研究进展

1μm波段超快激光器在材料表面改性、材料微加工等有着广泛的应用前景。激光振荡和放大技术能增强谐振腔的模式选择能力,激光增益和补偿器件可以提高激光峰值功率,进一步减小输出激光的脉冲宽度。主要概述了1μm波段周期量级的超快激光振荡器（纯被动锁模、孤子锁模、克尔透镜锁模）、超快激光放大器（啁啾脉冲放大、脉冲整形、非线性压缩技术）,以及1μm超快激光器的调控器件与系统（激光增益介质、色散调控器件、高阶横模产生以及超快激光智能化控制）的最新研究进展。最后展望了1μm周期量级超快激光器的发展前景和趋势。     

太瓦激光产生更快的电子加速

太瓦激光产生更快的电子加速最近在设计高峰值功率激光器和如何利用它们来加速电子的新概念方面所取得的技术进展将使加速器和高能光子源发生革命。打从１９８７年发展啁啾脉冲放大技术以来，高功率激光器的尺寸已经减小［１］。现在，台式激光器已能产生几十大瓦功率范围...     

啁啾激光器输出高达万亿瓦

美国罗切斯特大学激光力能学实验室的研究人员已建成一台桌面大小的激光器。当激光束聚焦时，能够产生的脉冲功率密度达1018瓦/厘米2，创造了前所未有的最高功率强度记录。不聚焦时的激光输出是1太瓦，即1万亿瓦，相当于美国总发电能力的两倍。     

日本用光纤对传输1千瓦固体激光进行应用试验

日本电气公司除提供一系列低功率固体激光器外,还能提供平均功率为600瓦的闪光灯脉冲固体激光器和连续输出功率为1.2千瓦的激光器。东芝公司的闪光灯脉冲固体激光器的平均输出功率为1千瓦，连续工作激光器的平均输出功率为1.4千瓦。     

日本的超高功率激光系统及其应用

近30年来，人们一直研制超高功率激光系统，用以进行激光核聚变研究，大阪大学发展了“激光Ⅶ”玻璃激光器，“烈光Ⅷ”CO2激光器，二极管抽运固体激光器与拍瓦线性调频脉冲放大钕玻璃激光器，实验证明，它们对激光研究很有效，在科学技术的许多领域也有多种应用。     

台面激光核聚变

上世纪八九十年代发展出的超强、超短脉冲激光器在研究激光与物质的相互作用中引起一场革命，这种激光器所用的啁啾脉冲放大(CPA)现在经常用来产生脉宽为几十飞秒、峰值功率多太瓦(10^12)的激光脉冲。将光束聚焦几微米的光斑时，其激光强度达到10^20W／cm^2以上。更令人注目的是．最新一种激光器可以产生极高的宽度，但其尺寸很小．放在台面即可.     

1.7 μm超快光纤激光器研究进展（特邀）

超快光纤激光器具有紧凑性高、光束质量佳、散热性好等优点,是一种极具发展潜力的激光光源。工作波长作为超快光纤激光器的重要参数,在一定程度上决定了激光器的应用领域。近年来,得益于1.7 μm波段的独特光谱特性,1.7 μm波段超快光纤激光器在生物医学、聚合物加工、光学成像等领域具有重要的应用价值。因此,研制高性能的1.7 μm波段超快光纤激光器成为激光领域的研究热点之一。文中综述了近期1.7 μm波段超快光纤激光器的研究进展,对目前获得1.7 μm波段超短脉冲的不同方式进行总结,分析其技术特点;同时,介绍了笔者所在课题组报道的1.7 μm波段耗散孤子超快光纤激光器及其放大系统的研究成果,概述了其工作原理、技术难点;最后,对1.7 μm波段超快光纤激光的应用前景及发展趋势进行了展望。     

基于光学技术的太赫兹相干辐射源研究

由于太赫兹辐射的独特性质和潜在的应用价值, 国内外关于太赫兹波的产生和探测的研究正呈现日益繁荣的景象, 目前太赫兹相干辐射源的研究已成为太赫兹技术领域最重要的前沿课题之一。介绍了产生太赫兹相干辐射的三种主要途径：一是光学技术, 它从高频向低频发展, 其代表为太赫兹激光器, 如气体激光器、半导体激光器和量子级联激光器等; 二是电子学技术, 它由低频向高频发展, 如微波管、固体微波源等; 三是光电子技术, 其频率由1 THz向两侧展宽, 采用超快激光脉冲触发产生太赫兹脉冲。设计了基于光学技术的太赫兹相干辐射系统, 该装置根据气体振转能级跃迁原理, 采用高压直流激励方式产生受激辐射, 波导管谐振腔体, 工作气体为N2, CD4和D2, 经过优化设计, 预计可以产生1.54 THz和1.58 THz的波连续输出。