孤子激光器的简化模型和稳定化

采用主动锁模、被动锁模以至碰撞锁模,可使脉宽压缩到ps级,制成孤子激光器后,脉宽已可压     

碰撞脉冲锁模Nd~(3+):YAG激光器

本文报导碰撞脉冲锁模Nd~(3+):YAG激光器的实验研究。输出脉宽10～12ps,单序列锁模脉冲再现性～100％,峰值功率>50MW。     

固体激光器的碰撞锁模的涨落理论和统计特性

利用涨落模型,对固体激光器的碰撞锁模脉冲的脉宽、能量及其稳定性进行理论分析,唯象地引入粒子数“光栅”,使用计算机进行模拟计算。结果表明:碰撞锁模的锁模值较尖锐(仅高于激光阈值2％)。在通常可达到的运行条件下,碰撞锁模脉     

21 MHz～100 kHz重复频率亚皮秒NALM锁模光纤激光器

超短脉冲光纤激光器在工业、医学、科研等许多领域有着重要的应用。报道了基于全保偏非线性放大环形镜(NALM, nonlinear amplifying loop mirror)锁模的掺镱光纤激光器,通过调整腔内无源光纤的长度和位置,实现了21 MHz～100 kHz重复频率下的锁模。在21.16 MHz重复频率下实现了3 dB光谱带宽为9.1 nm、脉宽为5.3 ps的单脉冲锁模输出,经压缩后脉宽为352 fs。当重复频率为5.92 MHz时,获得了3 dB光谱带宽最宽为30 nm和压缩脉宽最窄为177 fs的锁模脉冲输出。受限于光纤长度,当最低重复频率为100 kHz时,从振荡器直接输出的锁模脉冲的单脉冲能量为104 nJ,脉宽为300 ps,经压缩后脉宽为1.053 ps。在所有重复频率下,锁模脉冲都具有宽光谱、可压缩至亚皮秒量级等特性,并且不是耗散孤子共振或者类噪声脉冲。其中,当重复频率为388 kHz时,脉宽为62.7 ps、单脉冲能量为20.8 nJ的NALM锁模种子源经过单级光纤放大器后,单脉冲能量可以直接放大到3μJ,最终脉宽可以被压缩至537 fs,整个激光器系统不含脉冲选择器件和额外的多级光纤放大级,结构十分紧凑。     

一种新型的实时显示二次谐波相关仪

本文提出了一种测量飞秒(10~(-15)s)光脉冲脉宽的实时显示二次谐波相关仪,并对读仪器进行了系统的实验研究,已用它作为碰撞脉冲锁模(CPM)环形染料激光器脉宽的监测仪。     

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     

利用SOA环形腔和NOLM对锁模脉冲进行压缩

提出了一种利用半导体光放大器(SOA)环形腔和非线性光学环镜(NOLM)对锁模脉冲进行压缩的方案.数值计算的结果表明:对输入功率为1mW, 脉宽为20ps的锁模脉冲,脉冲压缩因子超过117,输出脉冲FWHM小于150fs,峰值功率达到6W且基本无基座.     

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.     

25飞秒CPM染料激光器的频率可调谐特性

本文报导可产生几十飞秒脉宽的可调谐超短脉冲染料激光器。该激光器腔内插有四个棱镜,适当放置四个棱镜的位置和取向,可使其具有两方面的功能:一则可以补偿锁模脉冲的啁啾,使锁模脉冲得到最大限度地压缩以产生几十飞秒的超短光脉     

非线性晶体对皮秒SESAM被动锁模激光器脉宽的影响

介绍了皮秒激光器脉宽压缩和展宽的的应用需求和传统的实现方法,同时论述了在腔内利用相位失配的倍频晶体进行脉宽的压缩和展宽的原理。实验研究了在半导体泵浦的Nd∶YVO4半导体可饱和吸收体(SESAM)被动锁模激光器腔内,在相位失配的情况下,插入I类相位匹配LBO晶体,可以把激光脉冲宽度从87 ps压缩到48 ps;而腔内插入不同厚度II类相位匹配KTP晶体,可以把激光脉宽展宽到128 ps、428 ps甚至63 ps。并对脉冲宽度的压缩和展宽进行了原理上的论述,扩展了SESAM锁模激光器在激光测距和激光加工以及激光雷达探测等应用中适用范围。     

激光器的APM锁模技术

APM(additive pulse mode locking)是近几年发展起来的一种新型锁模技术。它是在原激光器主腔基础上加上一含有非线性介质的辅助腔,使主腔脉冲通过辅助腔中的非线性介质产生适当的附加的非线性相位移动后又反馈到主腔与原脉冲相干叠加而获得脉冲压缩的。这种技术起初是用来作为改善原锁模激光器锁模性能的一种手段。它能将原锁模脉冲的脉宽压缩一至二个量级。后来竟发展为一种独立的锁模机制。即不需要其它锁模     

Nd:YAG再生放大器

Nd:YAG再生放大器产生窄脉宽的光脉冲。它具有主动锁模激光器的稳定性和脉宽范围特征和被动锁模激光器的脉冲能量特征。也得到了其它重要特性包括放大倍数大和光脉冲存储。     

加成脉冲锁模（APM）激光器的研究

利用半导体掺杂玻璃ＣｄＳｘＳｅ１－ｘ产生自相位调制效应，实现了加成脉冲锁模激光器的稳定运转，获得了锁模脉宽从３００ｐｓ到１８０ｐｓ的压缩，平均输出功率达１０Ｗ以上。     

单脉冲锁模光纤激光器输出特性的数值研究

为了研究不同腔内净色散下单脉冲被动锁模光纤激光器的输出特性,采用以非线性薛定谔方程为数学模型和分步傅里叶的方法,对激光脉冲在腔内的演化进行了理论分析。获得了在保持单脉冲稳定输出时激光器一些参量与腔内净色散的变化关系,并针对净色散为正的情况,对输出脉冲进行了腔外解啁啾压缩,压缩比达到10倍以上,分析了压缩所需的负色散值以及压缩后脉宽的情况。结果表明,小信号增益系数最大值与净腔色散大体上成正比关系,且当小信号增益系数达到最大值时,输出脉冲的脉宽以及相应的时间带宽积呈现逐渐增加的趋势,3dB带宽则呈现出先增加后减少的趋势。该研究结果为优化被动锁模光纤激光器提供了参考。     

石榴石主动-被动锁模激光器

研究了主动-被动锁模技术中超短脉冲形成过程,分析了出现卫星脉冲原因,解决了驻波型声光调制器频率准确性和衍射效率问题。该振荡器的主要输出特性如下:1)输出锁模脉冲几率～100％;2)输出系列脉冲能量起伏<±8％;3)输出锁模脉冲脉宽起伏<±10％;4)信噪比10~7;5)输出锁模脉冲宽度20～100微微秒,分段可调。当脉宽为100微微秒时,光谱宽度～0.15埃,     

主被动调Q-锁模Nd∶YAG激光器的实验研究

对脉冲氙灯泵浦的调Q-锁模Nd∶YAG固体激光器进行了实验研究。比较和分析了声光主动锁模、Cr4 ∶YAG晶体被动调Q-锁模以及这两种机制联合锁模情况下Nd∶YAG激光器的输出特性。在Cr4 ∶YAG晶体被动调Q-锁模时得到了深度80%以上的锁模输出,但是锁模不完全,且波形和能量稳定性低,脉宽为1.9~3.6ns。而主被动联合锁模克服了这一缺点,可获得幅值和能量抖动小于±5%、锁模深度100%、脉宽小于650ps、能量近300mJ的超短脉冲输出。     

主被动调Q-锁模Nd:YAG激光器的实验研究

对脉冲氙灯泵浦的调Q-锁模Nd:YAG固体激光器进行了实验研究.比较和分析了声光主动锁模、Cr4 :YAG晶体被动调Q-锁模以及这两种机制联合锁模情况下Nd:YAG激光器的输出特性.在Cr4 :YAG晶体被动调Q-锁模时得到了深度80%以上的锁模输出,但是锁模不完全,且波形和能量稳定性低,脉宽为1.9～3.6 ns.而主被动联合锁模克服了这一缺点,可获得幅值和能量抖动小于±5%、锁模深度100%、脉宽小于650ps、能量近300mJ的超短脉冲输出.     

科技进展

中科院西安光机所留英学者陈国夫及其研究小组,在英国苏格兰圣·安德罗斯大学物理系,经过两年的努力,所研制的脉冲碰撞、被动锁模棱镜补偿腔内群速度分散的环形染料激光器直接产生了脉宽为19飞秒(19×10~(-15)秒)的超短激光脉冲。这项     

飞秒钛宝石激光器Kerr透镜锁模动态的特性研究

研究了Kerr透镜锁模钛宝石激光器中腔内群色散改变时脉冲的动态特性。实验研究了腔内群色散改变时输出脉冲的频谱、中心波长以及脉宽的变化规律;观测和解释了脉冲频谱的双峰结构;给出了脉冲宽度与腔内色散的具体关系式;获得了最短为14.6fs的自锁模脉冲     

重复率光泵染料锁模的研究

采用短谐振腔结构,利用分辨率10ps时间扩展器研究了染料浓度、流速与泵浦能量对锁模脉宽的影响。在重复率10～20次/S下,得到稳定的锁模脉冲输出。没有观测到卫星脉冲与失锁现象。脉冲幅度起伏优于10％。