中波红外激光器的光束指向红外图像检测法

由于中波红外(3～5μm)探测器在军事上的广泛应用,基于中波红外激光器的定向红外发射装置已经成为发展的重点,而其中的激光束指向稳定性就成为非常重要的参数。对于一种光学参量振荡(OPO)产生的中波红外激光器进行了指向稳定性的测试,测试采用了中波红外成像系统及边缘提取与阈值的图像算法,获得了此种激光器的指向稳定性数据。实验结果表明,此激光器在常温下的最大指向偏移量为1.1mrad,平均值为0.3mrad。激光二极管(LD)抽运源晶体及非线性OPO晶体的温控还有进一步提高的可能性。研究结果将为中波红外激光器的研制、光束整形与光束指向测量与稳定技术提供参考。     

中波红外激光器的近场远场测试方法及应用

高重频3~5 m中波红外固体激光器由于其多方面的潜在应用而受到了广泛的重视。但该波段激光器输出具有较大的技术难度并且人眼不可见,因此对于此种激光器的近远场测试方法的报道很少。文中首先简要介绍此类激光器的产生原理,然后对激光器近场参数进行了详细测试。最后,在室外180 m距离上通过单点探测器采样进行了中波红外激光器的远场绝对功率密度测量,并与Fresnel衍射积分的理论结果进行了对比。理论和实验结果表明,此激光器波长为3.9 m,具有高平均功率和高重频的特点,功率不稳定度为10%。远场测试结果和理论计算都表明此激光器在远场具有准高斯的光强分布。考虑大气影响,测试得到远场平均能量密度为6.367 nJ/cm2,比大气经验模型计算的结果大1.3倍。该研究将对测试中波红外激光器的参数提供有益的参考,并对此激光器圆场探测器干扰阈值评估具有一定的借鉴作用。     

Tm脉冲激光器泵浦的中红外固体激光器

介绍了Tm:YAP脉冲激光器泵浦的中红外固体激光器.首先介绍了Tm脉冲激光器,由实验分析,对YAP固体激光器腔型结构进行优化,确定了适合泵浦ZGPOPO的YAP激光器腔型,得到较理想的2 μm脉冲激光输出.中红外固体激光器由优化后的Tm:YAP激光器泵浦ZGP光学参量振荡器(OPO)组成,最终得到输出功率达瓦级以上的3...     

固体薄片激光器和固体热容激光器

介绍了能够实现高平均功率的两种固体激光器：固体薄片激光器和固体热容激光器。给出了它们的工作原理和理论上的工作参数。综述了固体薄片激光器和固体热容激光器的研究历史和现状,指出了高平均功率固体激光器未来的发展方向。     

Fe:ZnS/ZnSe中红外固体激光器研究进展

高性能中红外激光在军事对抗、生物安全、环境科学等领域有重要的应用价值。Fe:ZnS/ZnSe具有长输出波长、宽吸收带和发射带的特点,是实现高性能、宽调谐3μm~5μm激光输出的最有效激光介质。介绍了Fe:ZnS/ZnSe的光谱和热动力学特性,评述了Fe:ZnS/ZnSe在低温和常温下激光输出性能方面的最新进展,分析了Fe:ZnS/ZnSe激光器在功率、能量提升以及室温运转方面面临的科学挑战。     

中红外固体激光器的振动可靠性

基于ANSYS建立了中红外固体激光器的有限元仿真计算模型,通过模态分析获取了固体激光器的各阶固有频率、振型等模态参数。结合非接触测振技术搭建了振动模态试验平台,通过试验与仿真对比,验证了模态仿真模型的可靠性。然后,在模态仿真的基础上,通过谐响应分析,重点研究了激光器光学晶体组件在车载正弦扫频振动下的振动特性,获得了等效应力、总机械应变以及位移与激振频率的关系。最后,分析了影响激光器振动可靠性的关键位置,为改进设计提供了有益的参考。结果表明,2 000 Hz以内,底面固定约束的中红外固体激光器共有4阶固有频率与振型,试验与模态仿真得到的振型描述一致,且固有频率误差小于8%,车载扫频振动条件下, 最大总机械应变和等效应力均出现在扩束器的输入镜边缘,沿光学晶体组件轴向的位移最大,其值约为0.14 mm。     

激光自动准直的工件定位系统

本文介绍了六自由度定位用的激光自动准直系统和自动调平系统。讨论了系统的静态准确度,用计算机分析系统稳定性以及稳定性和静态准确度的矛盾。     

一种新的激光发射系统准直方法

激光发射系统包含多个光通道和传感器,还具有非常高的能量和异常波长。因此,传统的轴系调试方法非常复杂,而且精度不高。传统方法对实际光路进行调试,还存在人员安全的问题。本文提出了一种基于自准直法的新方法,建立了新的光学辅助调试光路,利用高精度自准直数显设备,对系统光学进行调试,解决了人员安全和高精度的问题。文章对该方法进行了仿真和实验。最后,对激光发射系统的精度和误差合成进行了分析和比较,新方法能将传统方法15 mrad的调轴精度提高至3 mrad,分析结果表明,新方法具有安全高效且精度高的优点。     

DPL固体激光成像雷达系统研究

介绍了DPL固体激光成像雷达的工作原理、系统组成,系统以高重频DPL固体激光器为光源,雪崩探测器直接探测体制,二维光机扫描成像,距离伪彩色3D成像方式,可以快速获取数千米远物体的三维图像.分析了大气衰减对作用距离的影响.该系统可用于目标侦察、地形测量、障碍物探测等应用领域.     

用于运动会安防工程的小型激光器的研制

介绍了一种在大型运动会安保工程使用的一种小型化无水冷激光器,激光器采用Cr4+∶YAG作为被动Q开关,在重复频率2 Hz情况下可获得20～38 mJ的输出能量。为改善激光器的性能如稳定性和可靠性,激光工作物质采用了Nd∶Ce∶YAG键合晶体,并且使用角锥棱镜作为谐振腔的高反镜。在夏天炎热天气条件下,近50台激光器工作稳定可靠。     

Frequency-stabilized mode-locked solid-state laser system forprecision range-Doppler imaging

We report measurements which show that an actively stabilized cw mode-locked Nd:YLF laser, in combination with a flashlamp-pumped Nd:glass amplifier, can achieve better than 1 cm resolution of distant rotating targets using range-Doppler imaging. To do this, we have produced trains of 50 ps mode-locked pulses with less than 25 kHz peak-to-peak optical frequency broadening and jitter of the laser modes. This frequency stability is achieved by active control of the oscillator cavity length using an external cavity as a reference. Cavity length stabilization can also reduce mode-locked laser timing jitter if the jitter is caused by cavity optical path length changes common to all laser modes. In our laser, however, the active optical-frequency-stabilization did not significantly improve laser pulse timing stability from the approximate 2-ps jitter levels achieved in our passively stabilized cavity. Analysis of the data indicates that a significant fraction of the timing jitter was due to laser cavity path length changes that varied from mode to mode     

中红外激光技术研究进展

中红外激光技术在激光通信、遥感技术、光谱分析和军事等方面都有重要的作用.介绍了产生中红外激光的各种方式,综述了其技术特点和进展情况.首先介绍了线性光学方法产生中红外激光的技术,如固体激光器、半导体量子级联激光器、自由电子激光器、化学激光器等的进展;然后对基于物质二阶非线性作用产生中红外激光的光学倍频激光器和光参量激光器的进展进行了介绍;最后讨论了中红外激光技术的现状和发展趋势.     

激光直线准直的一种新方法

本文提出用亮圆环在透镜后产生的衍射图样中心的连线作准直线的一种新方法。文中详细讨论了准直原理、准直精度及准直距离,并给出了实验例证。     

Partly tunable mid-infrared NH3 laser

Using a continously tunable pulsed 20-atmosphere CO₂ laser as a pump source, we generated pulses of mid-infrared radiation, partly tunable in frequency intervals in the range between 200 and 900 cm^?1 via stimulated Raman scattering in gaseous ammonia. As a Raman cell we used a multiple pass cell. We observed for¹⁴NH₃ and¹⁵NH₃ laser lines at 52 different frequencies with 39 lines observed for the first time. Tuning ranges up to 150 GHz and peak powers of several MW were achieved. The quantum efficiency reached 40 %.