1975年美国激光工程和应用会议技术报告摘要选辑

1.3 Nd:YAC激光泵浦的一种同步锁模染料激光器的非线性混频,放大和微微秒脉冲的产生利用锁模激光器泵浦的染料激光器,可产生与泵浦脉冲时间同步的极短脉冲。本文介绍利用条纹照相机进行的微微秒脉冲形成的研究。这是一种同步锁模染料激光器,用被动锁模Nd:YAG倍频激光器泵浦。利用光源的同步性质,并通过非线性方法,就可以制成高增益的短脉冲染料放大器,获得可调波长(紫外和红外)的超短(微微秒级)     

微微秒相干反斯托克斯喇曼散射

我们用锁模Nd~(3 )玻璃微微秒脉冲激光序列同步泵浦染料激光器产生的锁模运转染料激光作为ω_2,斯托克斯光束,Nd~(3 )玻璃激光倍频绿光作为固定频率ω_1光束和探测光束,对材料相干激发和探测。实验装置如图1所示。泵浦源采用一级振荡、二级放大主被动锁模钕玻璃激光系统。     

倍频连续波锁模Nd:YAG同步泵浦的亚微微秒脉冲的产生和放大

用倍频连续波锁模Nd:YAG激光器同步泵浦一若丹明6G染料激光器，可以得到稳定的、可调谐的亚微微秒脉冲。尽可能提高幅度和脉宽的稳定性，可以得到短于500毫微微秒的染料激光脉冲。与现有的同步泵浦染料激光器相比，这一新泵浦源的主要优点是特别适合于短脉冲的放大。采用这一技术，放大倍数高达2×106。     

紫外微微秒高功率激光脉冲的产生

采用被动锁模染料激光器作为振荡器,其输出为2～10微微秒的锁模脉冲系列,单脉冲能 量为5～10微焦耳。用XeCl准分子激光器泵浦的染料激光放大器放大,同时利用染料激光器可调谐特性,将其准确地调到616毫微米处,倍频后刚好落在XeCl准分子激光器的最大增益带宽中心,再经XeCl激光器放大后,可获得波长为308毫微米,带宽0.2毫微米,脉宽小于10微微秒,能量为8～10毫焦耳的紫外激光单一脉冲输出。     

激光等离子体诊断用微微秒紫外高功率激光脉冲的产生

氙灯泵浦的可调谐染料激光器锁模脉冲用XeCl准分子激光器泵浦的三级染料激光放大器放大后,经倍频再用XeCl准分子激光器放大,在308毫微米处获得了微微秒高功率激光脉冲输出,其峰值功率可达500兆瓦,功率净增益为200。     

同步泵浦可调谐染料激光器输出特性的研究

用微微秒Kerr光闸测定脉冲宽度的方法,研究了同步泵浦可调谐染料激光器的输出脉冲宽度以及输出能量和激光器的腔长匹配等因素的依赖关系。 被研究的是采用被动锁模Nd:YAG激光器TEM_(oo)模脉冲列倍频光同步泵浦若丹明6G染料激光器。锁模Nd:YAG激光器输出的脉冲列之单脉冲能量为1毫焦耳,脉宽为40微微秒(用微微秒Kerr光闸测定),经KDP倍频,倍频效率为40％。染料激光器由曲率半径3米的全反射镜、反射率为75～80％的平面输出镜、染料池和ZF_560°角棱镜组成。染料池厚5毫米,充以浓度为1×10~(-4)克分子的若丹明乙醇溶液,按布儒斯特角放置。转动全反射镜进行调谐。     

罗彻斯特小组获得了目前最短的脉冲

罗彻斯特大学的一个小组报告说,他们已作出了可能是目前最短的激光脉冲。该大学激光工程实验室的G.Mourou和T.Sizer说已产生了持续时间不到70毫微微秒(7×10-14l秒)的闪光。Mourou 在一次交谈中说,70毫微微秒脉冲持续时间是直接从激光振荡器中测出的,没有作任何的脉冲压缩尝试。为了产生超短脉冲,Mourou和Sizer采用了类似于以前报导过的、产生500毫微微秒染料激光器脉冲的装置。用一锁模 Nd:YAG激光器发出的倍频光束同步泵浦一染料振荡器。关键性的不同在于他们把若丹明6G 激光染料与另一称为 DQOCI 的染料混合。     

同步泵浦染料激光器产生高功率可调谐微微秒激光脉冲

本文介绍一种用Nd:YAG双锁模的倍频脉冲序列,同步泵浦以曲率半径R=2m的凹面光栅所组成的染料激光器,实现了高功率可调谐的微微秒染料激光输出。用条纹照相机对同步泵浦锁模激光系统中各部分的输出特性进行了实验研究和测试。     

1.24~1.45微米波段微微秒脉冲连续工作输出数瓦的色心激光器

阐述了 KF晶体中F2+色心激光器，以及这种器件的3~5微微秒超短脉冲激光 在1.24~1.45微米波段连续可调。1.06微米锁模脉宽为~100微微秒的激光同步泵浦色心获得锁模色心激光。色心激光器中心波长输出功率大于2.3瓦，大部分可调范围输出功率大于1瓦。在一给定波长上，该激光器锁模脉冲平均输出功率至少是相应的连续功率的1/2。     

由分布反馈产生超短脉冲的染料激光器

分布反馈染料激光器(简称DFDL)是七十年代发展起来的。Kogelnik及Shank等于1971年第一次将分布反馈体现在染料激光器中。经过多年的努力,特别是最近的研究证明DFDL是超短光脉冲产生的一种新途径。Zs.Bor等人用TEA N_2激光器泵浦DFDL获得了6ps的短脉冲输出,用锁模Nd:YAG激光泵浦DFDL产生了1.6～3.5ps转换极限的单脉冲。DFDL廉价、简便,该技术比锁模技术简单可靠,不需特殊的脉冲选择装置就可获得单脉冲,不用调制器就可直接产生微微秒脉冲,即使有几个脉冲,也可利用各脉冲的方向不同,方便地进行空间选取,     

两种连续波环形染料锁模激光器

分别用“同步泵浦”和“脉冲相撞”方法研制了主动和被动两种CW环形染料锁模激光器。 主动锁模是用声光损耗调制锁模的Ar~ 激光去同步泵浦一个环形染料激光器。在环形腔内,加入双折射滤光片以获得波长可调的超短脉冲序列。 被动锁模是在环形腔的另一束腰位置加上DODCI饱和染料喷流获得的。合适的饱和染料的浓度和喷流厚度,可获得较稳定的亚微微秒脉冲序列。 采用改装的光电倍增管和Tektronix7904(500兆赫)示波器,观察了两种激光器的脉冲序     

在中红外波段通过AgGaS_2降频变換产生可调微微秒脉冲

在差频情况下,一台Nd:YAG锁模激光器和一台行波染料激光器在AgGaS_2晶体里混频,生产微微秒脉冲。染料激光器在1200～1460nm之间是可调的。最后得到的参量脉冲可调波段为3.9～9.14μm。频谱带宽是相当窄的。测量值为△v=6.5cm~(-1),该值在整个测量范围内为一常数。百分之几的Nd:YAG激光光子转换为红外光子。21ps的泵浦脉冲产生8ps参量脉冲。     

用染料激光器产生亚毫微秒脉冲的新方法

珀杜大学的一个研究小组报道了由连续染料激光器产生亚毫微秒脉冲的新方法。J. M. Harris等 (见Appl. Phys. Lett. 26，17(1975))用一个锁模氩激光器泵浦折迭腔连续染料激光器。他们不用一般的输出反射镜，而用两个100%的球面反射镜形成腔的两次折迭，一个焰融二氧化硅布拉格盒置于第二条光路的光束腰处，这个布拉格盒与泵浦激光器的锁模器同步,并与一选通高频射频源相连，从用使声-光腔倒空。研究者发现，欲得到宽度最窄，输出功率最大的脉冲,腔的往返时间必须与泵浦激励(88兆赫、250微微秒的连续脉冲群)的脉冲间隔匹配差值在3微微秒以内。由于腔的高增益和平均返往发数多，需要有这样高的精度。染料脉冲与泵浦脉冲在同步时的微小失配被迅速放大。从而引起激光输出的减少。     

一些染料分子中电子单重激发态的无辐射内转换效率与溶剂粘度的关系

本文应用倍频锁模钕玻璃激光器产生脉冲时间为6微微秒、波长530毫微米的激光脉冲,激发3,3′-diethyl-9-methyl thiacarbocyanino Bromide(DMTCB)等染料分子,然后用时间分辨率为微微秒级的条纹相机测定它们的荧光衰变动力学光谱,以研究这些染料分子的荧光寿命与它们的溶剂粘度之间的关系。     

主动锁模和调Q Nd:YAG激光倍频同步泵浦染料激光器特性研究

本文介绍一种主动锁模和调Q Nd:YAG激光倍频同步泵浦可调谐染料激光器。由此激光器已获得脉冲宽度为70ps,脉冲能量为0.1μJ,调Q重复率达7kHz,调谐范围为580～610nm的微微秒脉冲,本文还研究了这一激光器的时间和频谱特性,分析了腔长失配对脉宽和中心波长的影响。     

YAG:Nd3+激光器辐射微微秒脉冲的有效压缩

对各种应用，特别是对光谱应用，高重复脉冲频率的微微秒辐射源具有重大意义。目前广泛采用的获得脉宽~1 ps的超短脉冲是用主动锁模气体和固体激光器的同步辐射泵浦宽荧光谱线介质的（染料、晶体色心）激光器产生的。在红外光谱区,本工作所用的连续泵浦、在调Q和主动锁模状态（双重状态）下工作的YAG:Nd3+激光器是最有前途的。 这种激光辐射是由以高频（达50 kHz)持续的、相当大脉宽~100 ps的大功率脉冲序列组成。     

应用新的反转腔技术由自注入激光泵浦的染料激光器产生毫微秒脉冲

本文报导了在激光泵浦的染料激光器中再生振荡的观察。从波长为5320埃，50亳微秒脉冲泵浦的若丹明6G染料激光器中观察到1亳微秒的脉沖序列。应用最近发展起来的一种新的反转腔技术产生再生振荡。描述了这种技术的原理和在染料激光器中的实验结果。     

短腔微微秒染料激光器的设计

本文描述了短腔染料激光器的设计。这个激光器用锁模Nd3+玻璃激光器的三次谐波亳微米8微微秒的脉冲泵浦，产生一个在400亳微米到470亳微米谱区可调谐的2微微秒脉冲。这种激光器的特点是具有可变的标定了的腔长(10~500微米），染料能在染料盒内连续流动，并且设计紧凑牢靠。该激光器已用于各种微微秒光谱学实验中，并证明了它是一个方便而有效的可调谐蓝色光源。     

溴化汞激光泵浦的可调谐染料激光器

用紫外予电离横向放电溴化汞激光器泵浦若丹明6G和若丹明B,得到的染料激光可在5580A～6430A范围内调谐,其能量转换效率分别为35％和30％,激光脉冲半峰值宽度分别为50毫微秒和40毫微秒。实验表明,溴化汞激光器是一种大有潜力的染料激光泵浦源。     

Q开关/锁模连续Nd:YAG激光器输出的特性

同时Q开关和模锁的(QSML)连续波Nd:YAG激光器作为纤维喇曼激光器和亚微微秒光脉冲的高重复率(500Hz)放大器的泵浦源具有重要意义。用这种激光器与锁模染料激光脉冲进行差频,产生1200～1600nm波长范围的微微秒脉冲,还可产生二次谐波和三次谐波。QSML连续波Nd:YAG激光器基本上是在带351型Q-开关的Quantronix116型基础