激光等离子体的分幅干涉测量

我们以二甲亚砜作为喇曼介质,在输入为250ps的1.064μm激光脉冲作用下,得到脉宽为50ps左右、波长629.8nm、能量大于200μJ的后向喇曼散射激光,将它作为诊断用的光探针。提出了一种利用偏振棱镜分束的双幅干涉仪。每次打靶能够得到两幅不同时间点的干涉图。用上述探针系统和干涉仪相配合,在单路激光辐照球靶的实验中,得到了激光等离子体相     

激光产生等离子体的光探针-五分幅成像诊断

在上海光机所的六路钕玻璃激光等离子体物理实验装置上,用其中的一路激光(波长1.064μm,脉宽250ps(FWHM))经KDP晶体倍频后在二甲亚砜(DMSO)液体中产生的受激后向喇曼散射(波长为0.6298μm,脉宽大于50ps(FWYIM),能量大于200μJ)作为探针光脉冲,总体转换效率约千分之一。该探针光经过一个五路分光延迟器产生五束平行的、相互延时为1.0ns左右的可调节探针光束,再经一个五棱镜使该五束光以彼此间很小的夹角入射到等离子体靶上,然后由成象透镜(f/2)和五棱镜组合系统得到五幅不同时刻的等离子体图像。根据实验要求,可以分别得到等离子体的干涉图或阴影图。整体放大率约10倍左右,空间分辩率约10μm,而     

六路亚毫微秒钕玻璃高功率激光系统中的可见光探针装置

在六路系统某一路φ50和φ70mm之间的光路中,我们插入了KDP倍频器及内盛无水乙醇的Raman盒元件。它们与这一路的激光系统、靶场系统一起组成了可见光探针装置。和主激光同源分束产生的φ50mm放大级前的1.06μm激光脉冲,经KDP晶体与Raman盒的倍频,Stokes频移及脉宽压缩作用后,转换成波长为0.63μm的正向或反向受激Raman散射光脉冲。它的脉宽约100ps,能量约1mJ,脉宽压缩率达2.5比1,能量转换率约1%。在     

激光等离子体电子密度分布的测量

本文报道采用喇曼频移的红光短脉冲探针(0.63μm,100ps)、Wollasion棱镜分束的偏振干涉法,对柱靶(φ170μm)和球靶(φ180μm)形成的等离子体的电子密度进行测量的结果。 本系统利用六路高功率钕玻璃激光中的两路激光,一路为主激光,脉宽200ps,功率密度10~(14)W/cm~2;另一路用于探针光,脉宽100ps,能量500μJ～1mJ。两路激光的等光程测量由条纹相机来完成。     

铀酰溶液中铀含量的激光诱导击穿光谱测量

为了快速定量地分析待测样品中铀元素含量信息,采用激光诱导击穿光谱技术结合内标法,通过脉宽为7ns、输出能量为20mJ的纳秒激光脉冲诱导涂有硝酸双氧铀的石墨片产生等离子体光谱,测量了波长范围为300nm～800nm的光谱数据,对涂有不同浓度的铀样品进行了定量分析以及理论分析和实验验证,取得了UⅡ409.01nm和UⅡ36...     

朗缪尔探针诊断脉冲激光锡等离子体特性

激光作用锡靶等离子体极紫外光转换效率与等离子体特性密切相关。为了对等离子体特性进行诊断,设计了一种用于激光等离子体诊断的朗缪尔探针,取得了不同激光能量下产生的锡等离子体电子温度与电子密度的时间演化。结果表明,能量为58.1mJ的激光产生的等离子体峰值电子密度约为4.5×1011cm-3,最大电子温度为16.5eV,均随激光能量减少而降低,与发射光谱法所测的电子温度演化趋势一致。该研究为激光等离子体极紫外光源提供了一种新的简单快速诊断方法,有利于对激光等离子体的极紫外光源的参量进行优化。     

固体三倍频激光在高压H2中受激拉曼散射的实验研究

利用Nd∶YAG激光器的三倍频输出 (35 5nm)在H2 中的受激拉曼散射 (SRS)获得波长在 2 0 4～ 86 7nm范围内的激光输出。当抽运能量为 70mJ时观察到四阶Stokes光和五阶Anti Stokes光 ,其中第一阶Stokes光 (416nm)输出能量为 2 8 7mJ,第二阶Stokes光 (5 0 3nm)输出能量为 16mJ,一阶Anti Stokes光 (30 9nm)输出能量为 3mJ。研究了H2 压力和各阶Stokes光能量的关系 ,同时观察到环行光斑和脉宽压缩现象。     

大能量窄脉宽高平均功率绿光激光器

研制了在大能量窄脉宽情况下实现高平均功率输出的绿光激光系统。利用激光二极管抽运Nd∶YAG晶体,采用RTP晶体电光调Q和主振荡功率放大的功率分摊技术,实现大能量窄脉宽高重复频率532 nm绿光激光输出。输出基频光波长1064 nm,脉冲平均能量213 mJ,工作频率100 Hz,光-光转换效率12%。采用Ⅱ类相位匹配高抗灰迹KTP晶体腔外倍频,输出绿光波长532 nm,脉冲平均能量127 mJ,工作频率100 Hz,脉冲宽度7.2 ns,光束质量20mm.mrad,532 nm插头效率2.1%。     

20 W全光纤500 ps主振荡功率放大激光器及其应用

利用中心波长为1060 nm的输出波形可调的皮秒脉冲激光器作为种子源,采用掺镱(Yb)光纤放大器将该信号放大,最终得到输出脉宽范围为0.5~10 ns,平均功率为18~21 W,峰值功率为11~30 kW,单脉冲能量为0.02~0.13 mJ的近似单模的500 ps脉宽可调主振荡功率放大(MOPA)光纤激光器(M2=1.5)。该高峰值功率、高单脉冲能量及高平均功率的光纤激光器满足激光加工、材料处理和非线性转换等领域的需要,尤其对于激光加工热影响敏感的材料是一种重要的光源。     

激光诱导土壤等离子体光谱辐射实验参数优化

采用激光诱导击穿光谱法（LIBS）对土壤进行了研究。激光器采用的是Nd:YAG脉冲激光器,激光器的输出波长是1 064 nm,脉宽是5.82 ns,激光聚焦在土壤表面产生激光诱导等离子体,通过优化实验参数（ICCD延时、脉冲能量、ICCD门宽、脉冲频率、谱图积累次数）对Ca Ⅱ 393.37 nm和Ca Ⅱ 396.37 nm两条特征谱线强度及信背比的影响,确定实验最佳条件是ICCD延时1 s,激光能量50 mJ,ICCD门宽3.5 s,脉冲频率1 Hz,谱图积累次数100次。在最优实验条件下计算等离子体参数,得出土壤中的等离子体电子温度是11 604 K,土壤的等离子体电子密度是5.1551016 cm-3,经过计算,土壤样品满足LTE条件。这说明,以上关于土壤样品的等离子体参数计算结果是真实有效的。     

外腔式KTP光学参量振荡器的实验研究

利用脉冲氙灯抽运的Nd：YAG被动调Q激光器输出的1．06μm激光脉冲泵浦KTP光学参量振荡器,获得脉宽3ns、单脉冲能量30mJ、中心波长1568nm的信号光输出。信号光脉冲宽度（3ns）比抽运光脉冲宽度（12ns）4,得多。实验表明,随着OPO腔长的增加单脉冲输出能量减小,随着抽运光能晕的增加单脉冲输出．能晕增大,...     

LD 脉冲泵浦被动调Q 窄脉冲大能量全固态激光器

利用Nd:YAG/Cr4+:YAG 键合微片激光晶体研制了被动调Q 大能量窄脉冲的全固态激光器,激光器采用脉冲激光二极管泵浦方式,设计了本振级和两级放大结构,分析了激光器系统的自激振荡和其抑制方法,在激光器本振级获得稳定脉冲激光输出的基础上,当两级放大器泵浦电流分别为83A 和85 A 时,获得了最大单脉冲输出能量为120 mJ,脉冲宽度为1.28 ns 的1 064 nm 激光输出,激光通过倍频后可得到65 mJ 的532 nm 绿光输出,其窄脉宽和高光束质量特性可为飞秒激光器啁啾放大提供良好的泵浦源。     

Scalable visible Nd:YAG pumped Raman laser source

Experimental and analytical studies of a 60 Hz, 0.45 W, 630 nm Raman laser source with a 12 ns pulse duration have demonstrated an overall electrical to optical efficiency of 0.12 percent. This is the first demonstration of a short pulse, high repetition rate red laser at such a high average output power without the need for a visible pump laser. Additional significance arises from the fact that simple extensions of the present work will produce many wavelengths in the visible and near infrared (IR) spectral region. A 1064 nm Nd:YAG pump laser operating at 60 Hz was used to pump a methane gas Raman laser operating at 1544 nm. This wavelength was mixed with the remaining 1064 nm laser output in noncritically phase matched lithium niobate to produce 630 nm radiation. The optical energy conversion efficiencies for the three steps were 1.4, 30, and 20 percent, respectively, for output energies of 86 mJ at 1064 nm, 15 mJ at 1544 nm, and 7.5 mJ at 630 nm. rms pulse amplitude variation measured 6 percent or less. A 10.7 million pulse life test was conducted, and the average output energy did not vary more than ±10 percent from its initial value.     

高稳定度大能量三波长脉冲激光系统研究

设计了一套高稳定度大能量输出的三波长Nd:YAG激光系统,用作激光清洗光源.该系统包括振荡级、放大级及后续波长切换系统.为解决激光棒热致双折射效应造成的输出能量下降和输出不稳定,在输出镜和激光工作物质之间插入λ1/4波片,并对波片的补偿效果进行了研究.结果表明:插入波片后振荡级输出能量提高了10％,稳定度明显提高.重复频率为10 Hz时,1064 nm激光经放大后单脉冲能量可达700 mJ,其单次通过倍频晶体BBO,得到532 nm激光的单脉冲能量为325.6 mJ,四倍频后得到266 nm激光的单脉冲能量为84 mJ.1h内测得的三波长激光输出能量不稳定度均小于0.6％.     

短脉冲XeCl激光动力学模型及辉光抽运设计

以薄膜沉积、外延生长及后续的光刻、激光与物质的相互作用、等离子体研究为目的,研究了XeCl动力学模型及辉光实现。采用辉光脉冲放电方法,实现了激光输出,根据动力学方程、XeCl激光四能级模型,计算了XeCl反应速率及密度。结果表明,辉光放电稳定,激光脉宽短,功率高,辉光放电体积大,激光脉宽18ns,单脉冲能量450mJ,矩形光斑2cm×1cm,束散角3mrad。动力学分析和系统模型成立,激光对靶材溅射获得了等离子羽辉。     

Enhancement of high-order harmonic generation efficiency fromsolid-surface plasma by controlling the electron density gradient ofpicosecond laser-produced plasmas

We have investigated the efficiency of generating the fifth-order harmonic from plasma at the surface of a solid by varying the electron density gradient of the picosecond laser-produced plasmas. In order to modify the plasma scale length, we carried out experiments in which a 2.2 ps prepulse irradiates the solid target 0-20 ps prior to the arrival of the main Nd:glass laser pulse with the same pulse duration. The chirped pulse amplification Nd:glass laser system delivered pulses up to 100 mJ energy at 1054 nm wavelength. Although third-harmonic radiation can also be observed when a single beam is used, a ~5 ps time delay results in an increase in the harmonic signal by a factor of 2-3, which then decreases after 10 ps. We also have carried out more detailed model-calculations using the simulations. As a result, it is found that it is possible to generate high harmonics efficiency by controlling the density gradient using two laser pulses     

窄脉冲宽调谐调Q Cr:LiSAF激光器及其应用研究

研究了窄脉冲宽调谐调 QCr:Li SAF激光器的输出特性 ,在峰值波长 850 nm附近获得了单脉冲能量为 2 1 4 m J,脉宽为 2 0 ns的稳定调 Q输出 ,线宽小于 0 .2 nm。分析了 Cr:Li SAF激光器中影响调 Q的因素和晶体损伤问题 ,研究了基于 Cr:Li SAF的双波长可调谐激光器在差分吸收激光雷达中的应用     

双波长皮秒脉冲与可调谐脉宽产生的实验研究

为了提高多波长光脉冲设备的实用性,采用双波长工作原理,设计了一种稳定的双波长半导体环形光纤激光器。讨论了环形腔色散、滤波器脉宽以及调制深度等对输出脉冲的影响。结果表明,双波长光脉冲的重复率为5.0GHz,典型脉宽为20ps,双波长光脉冲具有良好的边模抑制比,当输出波长为1554.75nm和1557.21nm时,边模抑制比分别为29.1dB和29.7dB,其典型的输出功率分别为-6.7dBm和-6.1dBm,输出光谱的峰值功率波动小于0.5dB。这项研究对太赫兹源和多波长光脉冲设备的研究具有借鉴意义。     

10～20ps紫外等离子体光探针

我们将主激光分出一部分做为探测束,探测束经过KDP晶体倍频,然后用DMSO液体后向喇曼散射移频到630nm,最后经BBO晶体倍频,最终获得的探测束波长为315nm,脉冲宽度为10～20ps,脉冲能量大于0.2mJ。