12.5μJ电光腔倒空锁模皮秒激光器的实验研究北大核心CSCD

报道了单脉冲能量大于10μJ的腔倒空锁模皮秒激光器。通过实验完成了光纤耦合激光二极管端面抽运Nd:YVO4晶体、半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模的大功率皮秒激光振荡器后,在锁模腔内插入BBO电光晶体,实现重复频率1Hz～10kHz连续可调的电光腔倒空锁模运转。在抽运功率17.9 W时,获得了单脉冲能量12.5μJ、重复频率10kHz、脉冲宽度24.7ps的激光输出。     

12.5μJ电光腔倒空锁模皮秒激光器的实验研究

报道了单脉冲能量大于10μJ的腔倒空锁模皮秒激光器。通过实验完成了光纤耦合激光二极管端面抽运Nd:YVO4晶体、半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模的大功率皮秒激光振荡器后,在锁模腔内插入BBO电光晶体,实现重复频率1Hz～10kHz连续可调的电光腔倒空锁模运转。在抽运功率17.9 W时,获得了单脉冲能量12.5μJ、重复频率10kHz、脉冲宽度24.7ps的激光输出。     

主-被动对撞脉冲锁模Nd:YAG激光器

报道主-被动和纯被动对撞脉冲锁模Nd~(3+)∶YAG激光器的实验研究结果.主-被动锁模激光脉宽为15ps,激光输出序列脉冲能量起伏小于±2%.被动锁模激光脉宽为12ps,序列脉冲能量起伏小于±1O%.利用腔内插入标准具,获得脉宽在15～26ps间可变的锁模激光.实验还研究了非共振环形腔的激光偏振特性.     

四棱镜系统压缩LD端泵Yb:YAG皮秒脉冲的实验研究

设计了一种结构简单、易于调节、能够有效压缩皮秒脉冲的超短脉冲激光器.采用半导体端面泵浦Yb:YAG晶体,利用半导体可饱和吸收体(SESAM)产生皮秒脉冲,腔型为直腔.在上述基础上产生了稳定的皮秒脉冲(脉冲宽度＜10 ps),在腔内插入四棱镜系统优化腔内色散补偿,调节棱镜对后输出稳定的皮秒脉冲列,经过自相关仪测量,压缩后的脉冲宽度为4 ps.通过紧凑型四棱镜系统,可以适当压缩Yb:YAG超短脉冲,而不用再进行脉冲展宽.对设计全固态小型化超短脉冲激光器具有现实指导意义.     

波长可调的ps超短腔染料激光器的研究

本文报道了用锁模磷酸盐玻璃激光的倍频光泵浦若丹明B超短腔染料激光器的实验装置和实验结果,用TPF和OSA的组合装置研究了磷酸盐玻璃激光器的最佳运转条件,得到了脉宽～5ps的锁模脉冲系列,以此ps光源泵浦的染料激光器获得了波长为620.1～641.6nm,脉冲宽度小于4ps的单模可调谐激光输出。     

大模场面积光子晶体光纤全正色散自相似锁模激光器

通过数值模拟和实验研究了一种基于大模场面积光子晶体光纤的高功率全正色散自相似锁模激光器。激光器采用长为1.9 m的掺镱双包层大模场面积光子晶体光纤作为增益介质,腔内没有引入色散图,整个激光器工作在全正色散域。激光器采用环形腔结构,利用非线性偏振旋转锁模和一个窄带高斯滤波器实现了稳定的自相似锁模运转。实验最终获得了直接输出平均功率为5 W,重复频率为72 MHz,单脉冲能量超过69 n J,脉冲宽度为1.699 ps的自相似锁模脉冲输出,经过腔外1200 line/mm的透射光栅对压缩后脉宽为84 fs。激光器可以实现自启动锁模,光束质量因子M2为1.41。     

呼吸脉冲锁模的光子晶体光纤飞秒激光器

报道了一种掺Yb偏振型大模场面积光子晶体光纤(LMA-PCF)飞秒激光器。作为增益介质的光子晶体光纤的单模场面积比传统光纤高一个数量级,有效地降低了非线性系数,使激光器获得高能量输出。激光器基于线形腔结构,利用半导体可饱和吸收镜实现自启动锁模。光纤激光器利用光栅对进行腔内色散补偿,使其运转在呼吸脉冲锁模状态,即在谐振腔的零色散点附近实现锁模。当腔内净色散呈反常色散时,激光器获得了平均功率为400mW,重复频率为47MHz(对应于8.5nJ的单脉冲能量),脉冲宽度为500fs的稳定的锁模脉冲输出,经腔外色散补偿,脉冲压缩至98fs。当腔内净色散呈正常色散时,激光器输出的单脉冲能量为10.6nJ,脉冲宽度为1.76ps,经腔外色散补偿,脉冲压缩至160fs。     

同步泵浦染料激光器中的啁啾现象

本文在复数域考虑了同步泵浦染料激光器中的色散和啁啾特性。计算了腔内色散元件对同步泵浦染料激光器系统输出脉冲宽度展宽数值。我们研究了脉宽为2ps的高斯脉冲通过色散腔时的脉冲展宽,色散元件用它引起的相移的二阶导数来表征。计算指出,腔内色散元件的影响使2ps的脉宽展宽至3.7ps。     

应变补偿多量子阱结构半导体可饱和吸收镜

应用于掺镱(Yb)光纤激光器的半导体可饱和吸收镜(SESAM)需要具有较高的调制深度,即将较厚的砷化铟镓(InGaAs)材料作为吸收层。然而,InGaAs材料与砷化镓(GaAs)衬底之间的大失配,导致过厚的InGaAs材料质量极易恶化,影响锁模效果。因此,优化的外延结构设计和高质量的外延材料成为研制高性能SESAM的关键。本文设计了吸收层InGaAs材料总厚度分别为150 nm和300 nm的两种应变补偿多量子阱(MQW)结构的SESAM,利用金属有机化合物气相沉积(MOCVD)方法进行外延材料生长,采用光致发光光谱仪、高分辨X射线衍射仪和分光光度计对外延材料特性进行表征,优化外延材料生长参数。将研制的两种SESAM应用到线型腔掺Yb光纤激光器中,实现稳定锁模的泵浦功率分别为130 mW和120 mW,输出激光脉宽分别为18.3 ps和9.6 ps。实验结果表明,吸收层InGaAs材料厚度为300 nm的SESAM更容易实现稳定锁模并获得脉宽较窄的激光脉冲输出。     

饱和吸收体腔内压缩瞬态同步泵浦锁模光脉冲

用主被动锁模Nd：YAG倍频脉冲序列同步泵浦若丹明染料激光器，在染料激光腔端插入吸收体二乙基噁二碳化青碘化物（DODCI），腔内压缩激光脉冲。在λ=598nm附近，对不同宽度泵浦脉冲均观察到很好的压缩趋势。条纹相机测得的光脉冲明显变得光滑对称。探讨了压缩机理。