高重复频率电光调Q双波长激光器

高重复频率双波长激光器在远程激光测距、光电对抗、激光通信、激光雷达等领域具有重要的应用价值。为了获得高重复频率率双波长激光输出,首先通过高重复频率驱动电光调Q技术和LD侧面泵浦技术,获得高功率、高重复频率、窄脉冲宽度的线偏振1.06μm激光输出。再利用内腔差频方式,对周期极化晶体钽酸锂(PPLT)进行差频变换,获得1.46μm和3.9μm双波段激光输出。在激光器电源抽运电流25A、调制频率10kHz时,实现40 W的1.06μm激光输出,泵浦PPLT晶体获得最高功率为2.6W的3.9μm和4.2 W的1.46μm激光,差频转换效率为17%。试验结果表明:通过高重复频率电光调Q技术和LD侧面泵浦技术,可以实现高重复频率、窄脉冲宽度1.06μm光输出,泵浦PPLT可获3.9μm和1.46μm双波长激光输出。     

调Q和调Q锁模脉冲共存双波长光纤激光器

为了使光纤激光器同时运转在不同的工作状态,搭建了非线性偏振旋转（NPR）技术和碳纳米管可饱和吸收体（CNT-SA）混合的掺铒光纤激光器。其中,基于NPR效应的腔内双折射引入的梳状滤波器可以实现双波长输出,NPR和CNT-SA的可饱和吸收效应共同作用可以获得调Q或调Q锁模脉冲,因此在该激光器中通过调节参数可以使光纤激光器同时获得双波长调Q和调Q锁模脉冲输出。该双波长脉冲经滤波处理后,观察到1531.23 nm处的波长对应调Q脉冲,其重复率为45.62 kHz,1557.18 nm处的波长对应调Q锁模,调Q包络重复率也为45.62 kHz,包络内锁模脉冲的重复率为18.18 MHz,与激光器腔长相符。该实验结果增强了光纤激光器工作的灵活性,有望进一步拓展其在相关领域的应用。     

高能量LD泵浦Nd∶YAG板条激光器

为了获得高能量532 nm激光输出,利用电光调Q晶体LN,通过调Q同步驱动技术和LD侧面泵浦板条技术,获得高能量窄脉宽1.06 μm激光输出,泵浦非线性晶体KTP进行频率变换,实现高能量532 nm激光输出。在电源输入电流120 A、调Q驱动频率10 Hz的条件下,获得264 mJ的1.06 μm激光。利用该1.06 μm激光泵浦KTP获得最高能量为185 mJ的532 nm 绿光激光输出,1.06 μm到532 nm的转化效率为70%。实验结果表明:通过电光调Q技术和LD侧面泵浦技术,可以实现高能量窄脉宽1.06 μm激光输出,泵浦KTP可获得高能量绿光激光输出。     

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.     

双波长LD泵浦Nd 3+∶YAG免温控被动调Q激光器的研究

传统的固体激光器体积、重量大,功耗高,限制了其在空间受限设备中的应用。被动调Q的LD泵浦免温控固体激光器省去了复杂的温度控制装置,调Q机构简单,能够满足复杂温度环境的特殊应用场景的小型化、低功耗要求。提出了基于双波长LD泵浦实现宽温度范围免温控阈值自适应的106μm激光脉冲输出方法。基于Nd∶YAG晶体设计了角锥棱镜谐振腔,仿真分析了LD泵浦源到激光棒的面心距对热负载的影响,并确定4mm的最佳面心距。数值分析了相同泵浦功率下-40～60℃温度范围内激光静态能量输出变化,以及不同初始透过率的可饱和吸收体对激光阈值脉宽的影响。计算结果表明在-37℃～60℃范围内,阈值脉宽都在200 μs以下,阈值脉宽最低点达到了294 μs。构建主波实时探测的阈值自适应调节装置并搭建实验系统,实验结果表明,在温度范围为-35～60℃时,阈值脉宽变化范围为40～180 μs。采用激光腔体一体加工成型,应用轻量化的铝合金材料,实现工程化应用,体积835mm×44mm×295mm,重量约为230 g。在238初始透过率的饱和吸收体条件下实现单脉冲输出能量42mJ,脉冲宽度52ns。     

双波长金蒸气激光器的研究

研究了放电管尺寸为φ28×980 mm的金蒸气激光器627.8 nm和312.2 nm波长的受激发射.应用新型谐振腔,可以同时获得红光和紫外两个波长的激光,当红光的激光输出为2.3 W时,紫外312.2 nm平均输出功率为300 mW,输出光束直径为28 mm,两个波长激光的发散度为3 mrad.     

双脉冲调Q激光器电源抗干扰问题

本文阐述了使双脉冲调Q激光器不能正常工作的几个主要干扰源,并对这些干扰源作了一定的数理分析,最后针对双脉冲调Q激光器系统提出解决抗干扰问题的十项措施。     

Surface High-Energy Laser

We describe a design strategy for high-power solid-state laser oscillators using local correction of thermally induced optical distortion. This offers a potential for scaling lowest order Gaussian mode solid-state laser oscillators directly to high average power, e.g. >100 kW, while using a relatively simple near confocal ring resonator. The waste heat is necessarily produced in the gain region; however, the design strategy facilitates scaling by allowing the laser oscillator to function as though the waste heat was produced in a surface region external to the gain medium.     

Multirate and Dual-Wavelength Semiconductor Fiber Laser

We demonstrate the successful operation of a multirate and dual-wavelength mode-locked semiconductor fiber laser that incorporates a multichannel nonlinear optical loop mirror (NOLM) functioning as a multichannel all-optical modulator. Each channel of the NOLM incorporates its own length of highly nonlinear fiber and can be driven by independent pump signals. Thus, the single NOLM is capable of processing multiple wavelength channels independently and simultaneously. We obtain mode-locked operation at different frequencies (5 and 10 GHz) for two wavelengths with spacing as narrow as 0.8 nm.      

新型大功率双波长半导体激光器的研制

提出了一种新结构半导体双波长激光器 ,即用隧道结把两个发射不同波长的激光器结构通过外延生长的方法连接起来。通过计算和设计 ,制备了性能良好的大功率激射的双波长半导体激光器。双波长器件的实际激射波长分别为 95 1 nm和 987nm,为基模激射。器件在 5 3 0 m A直流工作时输出功率达到 5 0 0 m W,斜率效率为1 .3 3 W/A。在 2 A电流时功率达 2 .4W,斜率效率为 1 .3 8W/A;3 A电流时功率达 3 .1 W,斜率效率为 1 .2 1 W/A。     

基于多元探测的机载激光测距性能分析

对多元探测的灵敏度模型进行研究,结合探测信噪比、探测概率和虚警率等推导建立了该模型,并进行实验验证,证明了该模型的准确性.在此基础上,仿真分析不同探测条件下,APD单元数、脉冲累加次数、填充因子和死时间对探测灵敏度的影响,为多元APD的选型提供理论依据.结果显示,脉冲累加次数为6时,填充因子越大,死时间越小,测距性能越...     

远距离激光成像雷达进展

远距离激光成像雷达在军事侦察和空间监视等领域应用广泛.介绍了几种不同类型远距离激光成像雷达的基本原理,给出几种不同类型的远距离激光成像雷达,并指出了激光成像雷达的发展趋势.     

Power Sharing in Dual-Wavelength Optically Pumped Midinfrared Laser

We present a study of dual-wavelength optically pumped midinfrared semiconductor lasers, in which the effects of several design parameters are analyzed. We observe that when the short wavelength waveguide mode overlaps the long wavelength gain region, photon re-absorption occurs, favoring long wavelength emission. We demonstrate high power output from a laser emitting at two wavelength bands.      

Optically Pumped Midinfrared Laser With Simultaneous Dual-Wavelength Emission

We demonstrate optically pumped semiconductor lasers that are capable of simultaneously emitting at two different midinfrared wavelengths. The wavelengths can be independently chosen and designed into the heterostructure. The epitaxial III–V antimonide structure employs two sets of type-II quantum wells in a waveguide that is partitioned by a thin electrical barrier that is transparent to the pump radiation. Two-color devices emitting at wavelengths as far apart as $sim$4.0 and $sim$5.4 $mu$m are reported.      

基于光反馈的双波长光纤环形激光器有源传感

提出了一种基于光反馈的双波长光纤环形激光器有源传感的模型。通过光纤光栅对激光器的波长进行选择, 输出不同波长的两路光反馈信号, 实现光纤环形激光器的波分复用。根据光纤环形激光器的超越方程, 理论上得出系统的输出变化。系统的输出信号与自混合干涉有着相同的灵敏度, 同时可根据条纹的倾斜情况辨别物体的运动方向。系统中的激光器不仅作为传感光源, 同时也作为传感敏感元件, 实现光纤环形激光器的有源传感。模拟分析了两路不同波长信号之间的变化关系, 考虑外部靶面位移大小对系统输出的影响。实验观测的结果与模拟结果相一致。     

高能拍瓦激光装置中的展宽系统

展宽系统是高能拍瓦激光装置中的重要组成部分.它的设计好坏直接影响输出脉冲的质量.综述了国内外著名的高能拍瓦激光装置中所用展宽系统的结构及其相应的参数,并加以比较分析和讨论.     

高功率激光二极管抽运Nd:YAG连续双波长激光器

通过双波长理论计算确定了双波长运转时腔镜介质膜在不同波长的最佳透射率以及激光腔内不同波长的衍射损耗，最终利用四腔镜双谐振腔结构实现了激光二极管（LD）侧面抽运Nd：YAG激光器在1064nm和1319nm的双波长同时连续运转，并分析了激光腔长与双波长激光输出功率比值之间的关系以及抑制1338nm等其他波长运转的方法。在抽运功率为500W时，实现了平均功率超过45W的连续激光输出，1064nm和1319nm单一波长连续输出功率均超过20W。两波长输出的光束质量因子M^2分别为32和39。输出功率不稳定性均小于5％。