瞬态SBS光纤相位共轭镜的低重复频率运转特性

由于光纤中的声子寿命极短,已有的工作大都采用连续波或长脉冲激光作为泵浦源,所激发的受激布里渊散射(SBS)工作在稳态区。实验研究了采用光纤中的瞬态受激布里渊散射作为位相共轭镜的MOPA(master-oscillator-power-amplifier)系统在低重复频率和不同泵浦能量下的输出特性,并与纯丙酮相位共轭镜进行了对比。结果显示：光纤相位共轭镜对重复运转频率(≤15Hz)的变化不敏感,保真度较高;同时,光纤巾的瞬态SBS也能实现有效的脉宽压缩。这意味着光纤共轭镜在短脉冲区也有着潜在的应用前景,并有望成为短脉冲区液体、气体共轭镜的更好的替代品。     

百焦耳级受激布里渊散射相位共轭激光系统

研制了一套输出能量在100 J以上的大能量高功率钕玻璃激光系统。在设计中,对光路排布进行了优化,对系统放大增益进行了数值模拟,采用像传递技术和受激布里渊散射(SBS)相位共轭技术,提高了激光束的输出质量。Nd:YLF前端输出的单纵模脉冲激光经过两级双程放大和一级助推放大,获得了106 J的能量输出。针对在大口径高能高功率激光系统中应用受激布里渊散射相位共轭镜的要求,设计了一种新型的受激布里渊散射相位共轭镜结构,这种结构克服了传统独立双池的缺点,完全适用于高能高功率激光的双程放大结构。     

宽线宽Cr∶LiSAF受激布里渊散射相位共轭谐振腔的实验研究

将受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜置于谐振腔中,构成宽线宽Cr∶LiSAF相位共轭激光器,对其输出特性进行了初步研究. 由于宽线宽激光的受激布里渊散射阈值较高,所以Cr∶LiSAF相位共轭激光谐振腔的形成比较困难.为了提高起始腔中的激光能量密度,我们将起始腔输出镜的透射率减小,后腔镜为高反镜,在SBS池的两端分别用透镜将腔内激光聚焦到池中,选用适当的SBS介质.实验中观察到相位共轭腔的输出脉冲,其脉冲宽度约为80 ns,实现了相位共轭腔的自调Q输出.与共轭腔未形成时的静态输出光束相比,光束质量得到明显提高. 我们还在起始腔中放置了三个色散棱镜.由于腔内棱镜所造成的损耗较大,单靠起始腔中的静态激光无法达到相位共轭腔的启动阈值.为此,借助电光调Q来增大起始腔中的激光能量密度,即以动态激光启动相位共轭腔.实验表明,这种相位共轭腔不仅能进一步压缩激光脉冲,达到30 ns左右,更重要的是能够有效地提高输出光束的质量,并能在一定的波长范围内调谐激光输出.(OB5)     

SBS系统中获得高保真脉冲波形

受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜(PCM)技术可以改善高功率激光器光束质量，并降低对光学材料和元件加工精度的要求，因而在ICF激光驱动器的研究中受到关注．为了适于ICF激光系统的应用，SBS脉冲必须与入射抽运光脉冲有高的波形保真度．但是，普通SBS系统中由于阈值效应只能得到陡前沿的压缩Stokes脉冲．     

主振荡功率放大激光器中锥度光纤相位共轭镜的实验研究

锥度光纤作为相位共轭镜具有高反射率、高保真度等优点，将3根自制的、规格不同的锥度光纤相位共轭镜应用在重复频率100Hz，脉宽28ns的激光二极管(LD)抽运的高功率脉冲激光主振荡功率放大器(MOPA)系统中，对其受激布里渊散射(SBS)性能以及锥度区尺寸的影响进行了研究。结果表明，芯径大于400μm的大尺寸锥度光纤可以应用于高功率激光系统中，如选择较长的后端光纤长度以及适当的锥度区规格可获得较高的受激布里渊散射能量反射率和输出能量。在应用总长5．2m，锥度区从φ400μm过渡到φ200μm的锥度光纤时，实验获得了高达85％的受激布里渊散射能量反射率和大于21mJ的双通输出能量，激光脉宽被压缩到17ns，最大峰值功率达到兆瓦量级。     

熔石英棒和光纤构成的新型复合型相位共轭镜

提出一种使用熔石英棒和光纤构成的新型复合型相位共轭装置,并在实验中得以实现.这种组合将具有高的激光损伤阈值的大直径熔石英棒和具有较低的受激布里渊散射(SBS)阈值的光纤结合在一起,构成了振荡-放大形式的双池式受激布里渊散射结构,使得从光纤受激布里渊散射反射的斯托克斯光注入到熔石英介质中形成了强迫受激布里渊散射过程.在这种机制下,该复合型相位共轭镜较之单块熔石英棒、单根光纤或组合芯径光纤这三种形式的相位共轭镜,具有更低的受激布里渊散射阈值和更高的受激布里渊散射反射率,而且可以在较高的输入功率下运行.实验中将其用于高重复频率高功率的激光二极管(LD)抽运激光主振荡放大(MOPA)系统中,在100 Hz重复频率下获得了42.05%的反射率,并且获得了很好的光束质量,光束质量因子M2值从输入光束的3减少到1.6,反射光斑稳定.在400 Hz下光束质量因子M2值达到1.7.     

基于受激布里渊散射的调Q光纤激光器研究

为了获得窄脉宽和高功率的光纤激光脉冲,对基于受激布里渊散射的脉冲抽运调Q光纤激光器进行了实验研究.设计了布喇格光纤光栅、掺Yb3+双包层光纤和单模光纤作为线性谐振腔.采用锥形光纤连接抽运模块与掺Yb3+双包层光纤实现了光纤激光器的全光纤化结构.通过脉冲抽运方式,利用光纤中的非线性效应——背向受激布里渊散射对激光进行混合调Q,得到了纳秒量级的脉冲输出,其脉宽为400ns,平均功率2.5W,重复频率15kHz.结果表明,通过脉冲抽运方式,利用光纤中的受激布里渊散射能够有效地压缩输出脉冲的线宽,实现高功率输出.     

利用受激布里渊散射相位共轭镜克服激光棒热效应的实验研究

利用受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜(PCM)能克服单棒Nd：YAG的热效应．从而使光束质量提高到衍射极限。对于具有一定的热效应影响的YAG激光棒．采用上作在接近临界稳定区的凹-凸腔作为起始腔．通过对受激布里渊散射相位共轭腔进行优化设计，在抽运能量为10J，重复频率为5Hz时，得到稳定输出的能量为20mJ，脉宽为11．8ns的近衍射极限的高质量激光脉冲。     

诱导式受激布里渊散射相位共轭腔

提出利用受激布里渊散射（ＳＢＳ）的相位共轭及脉宽压缩效应,在ＮｄＹＡＧ激光器上构造一种诱导式相位共轭腔装置,实现了能量大于２５０ｍＪ,脉宽小于５ｎｓ的共轭激光输出,并给出了相应的测试结果。     

’87联合激光学术报告会(论文摘要)

背向受激布里渊散射(BSRS)相位复共轭波传输特性的研究刘邦群招倩儿李道华刘祖荫(武汉大学)对受激布里渊散射产生的相位复共轭波传输特性进行了研究。实验采用染料Q开关红宝石激光脉冲,分别泵浦光导纤维和CS2CCl4等液体管。我们认为,入射激光通过无规相位板进入散射介质的那部分光建立起相应的散斑场,而背向散射波的各种可能模式中,同入射散斑场共轭的模式,其增益大于其它模式,经过适当长度的相互作用距离后,散射介质内的共轭模式超过其它模式而成为BSRS波输出,因而能较好地复原图象。     

用CH_4气体SBBS作为相位共轭镜的（Nd，Ce）∶YAG激光谐振腔特性的研究

利用高压ＣＨ４气体中的受激布里渊散射作相位共轭反射镜，组成（Ｎｄ，Ｃｅ）：ＹＡＧ激光腔，获得了６２．７ｍＪ近ＴＥＭ００模的激光脉冲，提出了ＳＢＳ相位共轭谐振腔是由不同腔长的谐振腔叠加的新概念。     

熔融石英中实现高效率的百毫焦受激布里渊散射

固体布里渊增益介质是目前实现高稳定、高重复频率受激布里渊散射(SBS)的重要光学元件，能够产生高光束质量的相位共轭光。然而，不同于被广泛研究的液体布里渊增益介质，目前针对固体布里渊增益介质如何产生高效率高能量的SBS尚无成熟的研究。近日，笔者团队以块状熔融石英作为布里渊增益介质，在高强度纳秒激光脉冲泵浦下，围绕熔融石英中的SBS能量转换效率和损伤阈值与泵浦光纵模的关系开展了研究，实现了最高单脉冲能量183.1 mJ、反射率为81.0%、斜效率高达85.8%的相位共轭光输出。该研究结果对于实现高功率全固态的SBS相位共轭镜，进而提升脉冲激光器的输出功率水平、获得高稳定高效率的SBS运转具有重要的指导意义。     

受激布里渊散射相位共轭在激光技术中的应用进展

受激布里渊散射（SBS）相位共轭技术，在改善遍功率激光光束质量有着重要应用价值。本文综述了SBS相位共轭主振荡-功率放大（MOPA）激光系统以及各种构型的SBS相位共轭激光谐振腔的研究进展。     

带固体相位共轭镜的全固态脉冲抽运高重复频率大能量单纵模MOPA激光器

使用脉冲激光二极管抽运的单纵模激光器作为种子源,通过两级预放大器和两级主放大器的单通放大,得到重复频率400 Hz,单脉冲能量36.5 mJ,脉宽24 ns的单纵模激光输出,且输出光束质量为M2x=1.78,M2y=2.13。应用大口径锥度融石英光纤作为相位共轭镜,获得了大于50%的受激布里渊散射反射率,入射激光被压缩到6 ns左右,大幅提升了脉冲峰值功率;由于相位共轭特性,反射回的激光将沿原路返回再次通过主放大器,补偿了激光晶体中的相位畸变,并再次提取晶体中的能量进行有效放大。双通后输出重复频率400 Hz,单脉冲能量101.25 mJ,脉冲宽度6 ns左右的单纵模激光,峰值功率可高达16.8 MW,光束质量因子为M2x=1.74,M2y=1.93。可见,在应用该相位共轭镜双通过后,光束质量并没有继续恶化,而是有所提升;使用平面镜双通后的光束质量因子M2≈4,从而有效证实了该光纤相位共轭镜补偿畸变的作用。     

带SBS相位共轭镜的高重复频率高功率激光系统研究进展

受激布里渊散射(SBS)是一种三阶非线性光学效应,SBS相位共轭镜(PCM)是基于SBS的自抽运PCM,能实时补偿放大器和放大光路中的波前畸变,改善激光器的输出光束质量,其应用越来越广泛。简要介绍了SBS-PCM激光系统的基本原理和典型装置,并概述了国内外液体和固体SBS相位共轭技术在高重复频率高功率激光系统中的研究进展,提出带SBS-PCM的高重复频率高功率激光系统有待解决的问题。     

利用SBS相位共轭技术改善固体激光和准分子激光光束质量研究的进展

介绍利用受激布里渊散射 (SBS)相位共轭技术改善固体激光和准分子激光光束质量研究的进展 ,特别介绍近几年来在 SBS介质、压缩脉宽和高能量高功率激光系统研究方面取得的一些新成果 ,并指出其未来发展方向。     

关于“相位共轭腔XeCl激光输出自聚焦现象”的讨论

关于“相位共轭腔ＸｅＣｌ激光输出自聚焦现象”的讨论袁学友（中国科学院安徽光学精密机械研究所，合肥，２３００３１）在“相位共轭腔ＸｅＣｌ激光输出自聚焦的观察”［１］一文中，作者报道了用布里渊镜构成ＸｅＣｌ激光腔，通过改变会聚透镜Ｌｓ与散射池Ｃ的相对间距...     

SBS相位共轭技术在激光大气传输中的应用

评述了受激布里渊散射相位共轭技术在激光大气传输中的应用,重点分析了在激光大气传输过程中利用受激布里渊散射阈值效应可以在目标上主动获得小面积信标光斑的方法及利用SBS相位共轭实现激光大气传输的闭环过程,指出其发展前景。     

相遇时间对双布里渊放大池放大控制脉冲波形的影响

在传统独立双池结构的受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜(PCM)系统中,对布里渊放大池进行改进。引入修整放大池,采用主放大池与修整放大池相结合的双布里渊放大池结构控制脉冲波形,主放大池对脉冲波形进行粗调,修整放大池对脉冲波形,特别是脉冲前沿进行微调。理论和实验研究了相遇时间对双布里渊放大池放大控制脉冲波形的影响,得到了不同相遇时间下,脉冲波形随双池间距的变化规律。研究表明,相遇时间是决定放大光脉冲波形整体形状的重要参数,相遇时间越长,脉冲可控范围越大,但是系统的效率越低。     

宽线宽Cr:LiSAF受激布里渊散射相位共轭激光器

激光聚焦到受激布里渊散射(SBS)介质中所产生的声子光栅的密度对比度对应于叠加光场的强度对比度,据此直观分析了宽线宽激光SBS能量阈值高于窄线宽激光SBS的原因,并对宽线宽SBS相位共轭谐振腔的高启动阈值进行了定性分析.设计并运行了Cr:LiSAF宽线宽SBS相佗共轭激光器,对其静态运行时的输出激光波形,以及自调Q动态运行时的输出激光脉冲波形、能量、光束发散角等进行了测量.结果表明它能有效地产生脉宽约为50 ns的自调Q脉冲激光,光束发散角相对于静态激光压缩了约2倍.