主动锁模掺钛蓝宝石激光器

引言1987年开始对掺钛蓝宝石激光主动锁模的研究”－’‘至今并未丧失其迫切性，这是由于该激光器可调谐其辐射波长。曾研究它的脉冲宽度与腔内元件参数及辐射波长的关系＊‘。在没有色散元件的主动锁模激光器中得到的最小脉宽为150fs［‘j。在具有色散调谐元件的激光器中，上述文献中得到的脉宽等于1～8O0PS。同时尚不知道脉冲形状（一般认为是高斯形）、脉冲稳定度和实现范围与激光控制参数的重要实验关系。实验结果与通常采用的Kujzenga－Siegman模型［’］的Lll较仅在文献〔3，sj中列出，表明最短脉宽与上述模型不同，与光谱宽度有关…     

用GaAs负反馈器改善被动锁模Nd：YAG激光器的输出特性

本文报导了用高纯半导体材料ＧａＡｓ片作为负反馈元件，以改善被动锁模Ｎｄ：ＹＡＧ激光器的输出特性。理论分析了ＧａＡｓ负反馈作用的原理，实验研究了腔的几何参数对激光输出特性的影响，获得了稳定的长序列锁模脉冲激光输出，序列脉冲数达６５个，单脉冲能量－１０μＪ，脉冲宽度〈２０ｐｓ，脉冲－脉冲能量抖动〈２％。     

放电激励XeF（B→X）准分子激光器的高效率运转

在一台Ｘ射线预电离的ＸｅＦ（Ｂ→Ｘ）准分子激光器中，我们应用磁开关隔离的预脉冲－主脉冲放电激励电路和磁脉冲压缩技术，研究了激光输出能量和转换效率对气体组份、总气压、电路参数和延迟时间的依赖关系。     

TW—SLA在耦合腔锁模激光器中的调制特性

本文将行波半导体激光放大器（TW－SLA）引入耦合腔锁模激光器中，详细分析了外腔的有效反射系数。结果表明：TW－SLA的增益饱和及自相位调制对光脉冲具有调制特性，利用这类耦合腔激光器可实现自启动锁模以及具有获得超短光脉冲的可能性。     

采用声光Q开关调制的脉冲Nd：YAG激光器

采用声光调制器（AOM）对脉冲Nd:YAG激光进行腔内调制，提高激光脉冲的峰值功率。获得了脉宽200ns的激光脉冲列，脉冲列的重复频率为5-50kHz，脉冲能量为30－80mJ，最大脉冲峰值功率为400kW，光束质量为3mm mrad。     

激光器泵浦灯

本文详细介绍了两种固体激光器最常用的泵浦灯－脉冲氙灯和连续氪灯的种类，结构，三种封接形式的优缺点与抗冲击性能，发射光谱，效率，寿命等特性，提出了提高泵浦灯效率及寿命的方法。     

LiF：F^—2晶体调QNd：YAG激光器性能

从实验结果讨论了影响用ＬｉＦ：Ｆ＾－２晶体调Ｑ的Ｎｄ：ＹＡＧ激光器的输出能量和脉冲宽度这两个参数的因素，从而可设计出符合订货规格要求的激光器。     

GS—DFB半导体激光器的优化设计

对ＧＳ－ＤＦＢ半导体激光器的参数进行了优化设计。采用脉冲峰值功率、脉宽、谱宽、脉宽谱宽积以及峰值功率与脉宽谱宽积之比等参数来综合描述激光器输出脉冲特性，研究了这些参数随偏置电流、调制电流等外部参数的变化，并找出了相应的优化值。     

低气压激光介质氦氖共振转移速率系数的测量

为了对Ｈｅ－Ｎｅ激光器的放电机理进行动力学研究，本文报导采用脉冲余辉法测量Ｈｅ－Ｎｅ共振转移速率系数，我们的测量方法比流动余辉法简单，我们测量的情况完全类似于Ｈｅ－Ｎｅ激光器的工作条件。     

钕玻璃多通放大器输出能量的提高

在钕玻璃多通放大器中放大宽度为１０＾－７ｓ的脉冲时，放大辐射的脉冲时间重叠及空间不均匀性与受激布里渊散射的同进存在会降低能量输出。提出并实验了消除这些因素影响的方法。     

一种新型皮秒脉冲激光器

一种新型皮秒脉冲激光器由序列脉冲激光的产生、单脉冲激光的选取、放大和倍频等部分组成,激光器工作物质选用Nd∶YAG晶体,用两个格兰棱镜分别作为起偏器和检偏器,激光器的振荡级利用被动锁模染料产生的锁模序列脉冲激光,经过单脉冲选择器选取出其中的一个单脉冲激光,再经激光器放大部分的放大和倍频晶体的倍频后,激光器最终输出能量为120mJ,脉冲宽度为100ps,波长为532nm的单脉冲激光,其功率约为1.2×109W,功率密度约为4.2×109W/cm2,系统的外触发同步精度优于2μs。     

基于国产芯片的千兆皮秒脉冲激光器模块研制

皮秒脉冲光源是量子密钥分配系统核心器件。为了实现皮秒脉冲光源的国产化,基于国产芯片研制了一种千兆皮秒脉冲激光器模块。该模块采用比例-积分-微分算法控制温度,使光波长漂移在0.01nm以内,使用外部光电二极管探测光功率,反馈调整激光管驱动电流,进行了实验验证。结果表明,利用国产单片机精确控制恒流源和窄脉冲电路驱动激光管发光,输出光脉冲频率达到1.25GHz,脉冲宽度约为50ps,光功率为-3dB对应的谱宽小于0.2nm,输出光波长和功率稳定。此研制的国产化皮秒脉冲激光器模块可满足量子密钥分配系统对光源稳定性的要求。     

纳秒脉冲控制精度对多光束组束的影响

在多束脉冲激光叠加过程中,脉冲的同步延时控制精度和脉宽控制精度对叠加光束能量分布具有重要影响。基于光束叠加理论,建立了四束脉冲激光能量叠加模型,以四束整形脉冲为入射光源,分别针对同步延时控制精度和脉宽控制精度变化情况下叠加脉冲能量分布进行了定量计算。结果表明,随着同步延时控制精度和脉宽控制精度的降低,叠加脉冲的脉宽增加,峰值降低。多束脉冲的同步延时控制精度和脉宽控制精度的变化对激光组束的影响比单束脉冲的影响更大。四束激光合成系统中,在其他参数不变的情况下,叠加光束激光脉冲峰值光强变化率小于5%时,单束激光脉冲延时变化率和脉宽变化率保持在3.2%和10.9%以内。因此,脉冲延时对叠加光强影响更大。     

序列脉冲激光产生的光压及其对原子束的冷却与减速效应

本文通过解双能级系统的密度矩阵方程,求出了序列脉冲激光的光压力,计算了光压对原子速度分布的影响,并与连续激光的作用进行了对比。结果表明:采用序列脉冲激光并适当选择调制函数参数,可比相同功率甚至功率增大1/2情况下的连续激光更为有效地使原子束减速和冷却。     

单光束双脉冲、双波长巨脉冲Cr:LiSAF激光器

为实现单光束、双波长、双脉冲Cr:LiSAF调Q激光输出,实验中创造性地采用高压方波驱动电光Q开关实现了双波长、双脉冲的Cr:LiSAF可调谐激光输出。获得了波长分别为890nm与900nm,脉冲能量分别为31mj与38mj,脉冲宽度分别为30ns和27ns,脉冲间隔82μs的单光束、双波长、双脉冲Cr:LiSAF调Q激光输出,双脉冲的不同轴度不大于0.15mrad。为差分吸收激光雷达系统所需单光束、双波长、双脉冲激光器的进一步研制奠定了良好的理论与实验基础。     

抗背景光干扰的双波长激光脉冲相关检测方法

针对激光脉冲相关检测易受背景光干扰影响的问题,提出了一种抗背景光干扰的双波长激光脉冲相关检测电路设计方案。设计了四路视场相同的探测单元,分别在其前面加装中心波长不同的窄带滤光片。当其中一个工作波长的威胁激光出现时,对应波长的两路探测器的输出与威胁激光信号和背景光响应,而另外两路探测器的输出则仅作为背景光响应,将它们分别对应相减后再进行相关处理,从而抑制各单元间相关背景光的干扰,同时实现对双波长激光脉冲的相关检测。实验结果表明:电路在实现对背景光干扰有效抑制的同时还能实现对双波长激光脉冲的相关检测,证明了设计方案的可实施性与有效性。     

非制冷焦平面热像仪获取脉冲CO2 激光光斑研究

采用漫射红外成像法对脉冲CO2激光光斑进行了测量，分析了电扫描体制非制冷红外焦平面热像仪获取窄脉冲CO2激光光班的机理，解释了出现半光班现象的原因；并采用同步发射激光技术，保证了单次激光脉冲的完整、稳定捕获，得到了脉冲CO2激光相对光强分布及相关光束质量参数。     

面向车载激光雷达光源应用的窄脉冲驱动技术

随着目前车载激光雷达技术发展日渐成熟,为了提高探测精度及探测距离,对激光光源的窄脉冲、高峰值光功率指标要求也随之提高。提出了一种针对激光光源的窄脉冲驱动技术,包括理论分析、参数仿真、试验验证。具体从电路原理进行参数分析,并通过理论建模进行不同参数下的仿真,从仿真结果确定各元器件参数及选型,经过多轮试验验证并优化电路布线及布局,最终实现了窄脉冲驱动。经过装机验证,该窄脉冲驱动技术可以驱动激光光源实现窄脉冲(3ns)、高峰值光功率(80W)光电指标,整机装机应用后,可以提高整机的探测精度及探测距离。     

基于电光调Q1064nm/532nm/570nm三波长固体激光器

为了提升激光技术在色素性疾病治疗等生物医学应用效果, 研制了一种1064nm, 532nm, 570nm三波长激光器。采用电光调Q Nd:YAG激光器获得最窄脉宽为11ns的1064nm脉冲激光输出, 使用磷酸氧钛钾(KTP)非线性晶体对基频光腔外倍频获得532nm激光输出; 以固体染料块为激光增益介质, 倍频光为抽运光, 可获得中心波长为570nm的黄光输出, 光光转换效率为61.3%。结果表明, 通过改变氙灯注入电压, 可以调节1064nm激光脉冲输出特性; 增加固体染料激光器腔长, 可以调节染料激光输出光谱特性。该研究结果对激光器灵活应用具有重要意义。     

非制冷焦平面热像仪获取脉冲CO2 激光光斑研究

采用漫射红外成像法对脉冲CO2 激光光斑进行了测量,分析了电扫描体制非制冷红外焦平面热像仪获取窄脉冲CO2 激光光班的机理,解释了出现半光班现象的原因;并采用同步发射激光技术,保证了单次激光脉冲的完整、稳定捕获,得到了脉冲CO2 激光相对光强分布及相关光束质量参数。