Nd∶YAG激光器锁模技术

激光锁模技术的实验研究,最初在1964年由美国贝尔实验室发表。锁模技术也可称为超短激光脉冲产生技术,所谓超短激光脉冲是指持续时间为几十微微秒至亚微微秒的激光脉冲。从目前来看,要产生这样短的光脉冲,还只能使用锁模方法。在锁模技术出现之前,1962年利用Q调技术可以得到的最短脉宽约为10~(-8)吨秒量级,单级峰值功率为5×10~8瓦,采用锁模技术后,在1969年就已使脉宽压缩到微微秒     

微微秒光脉冲的测量

由于以锁模为首的激光脉冲技术的进展，现在已能容易地得到从微微秒(10^-12秒) 到亚微微秒(10^-13秒)的宽度极短的光脉冲。这种超短光脉冲，对于以很高的时间分辨率阐明光和物质的相互作用是非常有用的，同时也被用于单模光纤的大容量光通信、高精度激光雷达以及激光核聚变的研究。对于涉及这许多方面的微微秒光脉冲的应用研究，欲要定量地估价所得的研究结果，微微秒领域的光脉冲的计测将成为不可缺少的基本技术。     

产生微微秒与毫微秒之间的脉冲

目前虽然已能用可靠的技术获得持续期为微微秒和毫微秒的强激光单脉冲,但仍缺乏一种令人满意的方法来获得持续期在微微秒与毫微秒之间的脉冲,而这种脉冲特别适于研究诸如闪光光分解系统以及由激光辐射产生的热离子体快速过程。     

微微秒高功率开关及其应用

使用在高电阻率半导体中激光感生光电导以产生与微微秒光脉冲同步的髙功率电脉冲，这一技术已获得了许多新的重要应用。这些应用包括无抖动条纹相机的操作，微微秒时间尺度的主动式脉冲整形，主动式预脉冲抑制，以及最近的微微秒微波脉冲的产生和主动锁模。此外，当前已证实，一种新的光电子开关技术能使灵敏度提高超过纯光电导开关。在这种应用中，激光感生的一万五千电子伏的光电子微微秒脉冲，被用作产生具有微微秒上升时间同步电信号的半导体开关的激励源。本文评述这些应用，包括最新发展并对微微秒光电子开关胜过普通光电子开关的一些优点予以评价。     

0.09微微秒激光脉冲在贝耳实验室产生

在饱和吸收体中使两个相向传播的锁模脉冲同步，产生了一个宽度仅为0.09微微秒的激光脉冲。这种峰值功率为5千瓦的90毫微微秒的激光脉冲是从一台若丹明6G环形染料激光器得到的。     

微微秒光导开关及其应用

高速光导开关是七十年代中期发展起来的一种半导体器件。利用微微秒激光脉冲和这种新颖器件,可以产生微微秒电脉冲,测量微微秒光、电脉冲,检测各种材料和器件的瞬态特性,也可以产生和控制几个GHz至毫米波段的超短脉冲。这种正在发展的光电子学方法,噪声低、抖动小、组成线路的频率范围可以从几百兆赫提高到几兆兆赫,成为微微秒光电子学的重要组成部分。本文将扼要介绍光导开关的工作机理及其几种典型应用,讨论了它的优缺点和发展前景。     

快寻迹激光器

在纽约市立学院物理系超快速光谱学和激光实验室用微微秒和毫微微秒激光器和有关技术已研究了物质中的动力学过程。人们可以看到经过以往的十年，光谱学已进入了一个新领域，这就是超快速时间分辨光谱学。在产生超快速脉冲技术上的每一个进展都为物理学、化学、生物学研究开辟了新区域。最近几年，各研究小组间的竞争特别剧烈。目前用被动锁模染料激光器产生了短至30毫微微秒(30×10^-15秒)的脉冲。本文将讨论用被动锁模产生微微秒和毫微微秒脉冲的问题以及所涉及的固体和染料两类激光器。     

简便的超高速光检测器的展望

目前人们能够得到的超短光脉冲是40毫微微秒,在这样短的时间内，光在真空中仅传能播12微米。最近刚刚能够控制这种超短脉冲，检测超短时间现象现有的一些方法和现状是，目前最简便的一些电检测方法所能检测的时间值大致为：光电倍增管约350微微秒，奥斯顿开关约10微微秒，条纹相机约1微微秒，光子计数法约150微微秒。     

超高速硅开关

能够产生微微秒光脉冲的锁模振荡器进展很快,现在已经得到了稳定性和重复性很好的微微秒脉冲(功率稳定度±3％)。随着微微秒激光器的发展,现在正在研制能产生与这种光脉冲同步的各种超高速电脉冲开关元件。以前常用激光触发火花隙做开关元件。最近则研制并应用了触发管、雪崩晶体管和介质开关等。激光触发火花隙和触发管     

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)     

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。     

二甲亚砜喇曼发生器的转换效率

在毫微秒激光脉冲泵浦下,二甲亚砜溶液有高的喇曼转换效率,可达40%.在微微秒激光脉冲泵浦下的情况,还未见报道.我们对在微微秒光脉冲泵浦下二甲亚砜喇曼转换效率进行了测量,发现二甲亚砜的喇曼效应有阈值特性,在一定泵浦条件     

激光退火的一点注记

半导体激光退火、激光诱导表面沉积杂质的扩散、激光感应材料相变等应用研究中,都需要了解激光作用后材料的降温速率。使用毫微秒激光脉冲可以使多晶铝表面形成一薄薄的非晶层,用微微秒激光脉冲既能使硅单晶形成非晶,也能使非晶变成具有多层结构的晶态物质。简单理论指出,脉冲愈短,降温速率愈高,估算在微微秒的脉冲作用下降温速率会达10~(14)K/秒。但事实上我们用热熔化模型计算的结果是,可能达到的降温速率要比这个数     

微微秒光谱学当前的方向

微微秒光谱学无疑是当前光谱学发展最快的方向之一。首先,这与高速测量和超短脉冲振荡技术的迅速发展有关。在锁模激光器问世的15年间，产生超短脉冲的脉宽平均每5年压窄一个数量级。众所周知，现在已获得脉宽30毫微微秒的激光脉冲，接近物理学的极限。这一成就不仅有实用意义，而且无疑对光学还具有原理上的意义。     

用双光子光电导探测器测量微微秒光脉冲

已研制成了能够测量锁模钕玻璃激光器的微微秒光脉冲宽度的光探测器。探测器由7片在空间彼此分开的CdS0.5Se.5晶体构成。当用1.06微米光照射时,CdS0.5Se0.5晶体显示出双光子电导性。使7通道峰值检波器和显示系统与双光子探测器相连,即可用来记录单个微微秒脉冲。用在激光上,由所测的相关曲线给出对比度为2.8:1的10微微秒的脉冲。     

已获得8毫微微秒的光脉冲

霍耳姆德耳贝尔实验室已产生短达8毫微微秒的光脉冲。与以往的12毫微微秒记录一样，此项结果也是将可见波长染料激光脉冲通过光纤进行光谱展宽，然后将这些脉冲在一对光栅间来回反射加以压缩而获得。香克(C. V. Shank)等拟在即将召幵的激光与电光会议逾期论文中报道这一工作。     

微微秒克尔光闸原理及应用

微微秒克尔盒光闸开关首先由Duquay和Hansen研制成功。这一装置具有微微秒时间分辨率,广泛应用于微微秒过程的测量上,对于具有微微秒时间尺度的快速物理过程的研究,提供一有力的工具。本文就超快速微微秒克尔光闸的原理、优点和装置的时间分辨率极限,做了详细的评论;并且对于光闸的几种改进措施,例如,阶梯技术,微微秒取样示波器,多通道取样探测器列阵等方面,都做了评述。为了说明清楚起见,文中多次列举实例加以阐述。光闸技术是微微秒光谱学中三大测量技术之一。本文较全面介绍了超快速微微秒光闸技术及其应用的可能性。     

研制亚微微秒条纹相机

无论对于锁模激光脉冲还是激光聚变实验中产生的X-射线，进行亚亳微秒时间測量可能是十分难办的。一种新的近似聚焦的条纹相机——可望提供亚微微秒的分辨力。     

毫微微秒(10~(-15)秒)激光技术

本文简要评述了毫微微秒激光技术的发展,论述了获得、测量毫微微秒激光脉冲的新机理、新方法及毫微微秒激光技术的新应用。     

关于超短脉冲、相干真空紫外辐射与自由电子激光器会议的报道

1984年6月底在阿纳海姆召开了激光与电光会议和国际量子电子学会议，6月12~15日在蒙特里召开了微微秒现象专题讨论会。W. Zinth(慕尼黑技术大学)对毫微微秒、微微秒领域的进展，R. Wallenstein(比勒费尔德大学)对相干真空紫外的,形成及自由电子激光器方面的现状作了介绍。