适用于受激布里渊散射激光器时起始腔研究

在用受激布里渊散射相位共轭腔的固体激光器中,起始腔对输出光束质量有较大影响。本文利用模体积与g因子间的关系分析了处于临界稳定区的凹凸腔特性,从而实现该种起始腔参数的优化。对于YAG激光棒,通过采用该种起始腔,在抽运能量为27J,重复频率为10Hz时,得到稳定输出的能量为54.5mJ、M2为1.2的高质量激光。     

受激布里渊散射相位共轭激光器自调Q机理的探讨

深入分析了从起始腔向相位共轭腔转变时 ,腔损耗的突变过程。结合速率方程理论和快Q开关特点 ,探讨了受激布里渊散射 (SBS)相位共轭激光器的自调Q机理 ,给出了自调Q脉冲脉宽的估算公式。估算值与实验值基本相符。     

相位共轭光腔研究进展

相位共轭光腔能消除腔内的波前畸变和介质扰动，从而能提高输出激光束的性能和质量，本文对近年来这一领域的理论和实验研究作了概述。     

宽线宽Cr∶LiSAF受激布里渊散射相位共轭谐振腔的实验研究

将受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜置于谐振腔中,构成宽线宽Cr∶LiSAF相位共轭激光器,对其输出特性进行了初步研究. 由于宽线宽激光的受激布里渊散射阈值较高,所以Cr∶LiSAF相位共轭激光谐振腔的形成比较困难.为了提高起始腔中的激光能量密度,我们将起始腔输出镜的透射率减小,后腔镜为高反镜,在SBS池的两端分别用透镜将腔内激光聚焦到池中,选用适当的SBS介质.实验中观察到相位共轭腔的输出脉冲,其脉冲宽度约为80 ns,实现了相位共轭腔的自调Q输出.与共轭腔未形成时的静态输出光束相比,光束质量得到明显提高. 我们还在起始腔中放置了三个色散棱镜.由于腔内棱镜所造成的损耗较大,单靠起始腔中的静态激光无法达到相位共轭腔的启动阈值.为此,借助电光调Q来增大起始腔中的激光能量密度,即以动态激光启动相位共轭腔.实验表明,这种相位共轭腔不仅能进一步压缩激光脉冲,达到30 ns左右,更重要的是能够有效地提高输出光束的质量,并能在一定的波长范围内调谐激光输出.(OB5)     

相位共轭镜和相位共轭腔

本文使用矩阵光学方法,分析了下述论题:1.相位共轭镜的两类变换矩阵及其物理意义;2.相位共轭腔与常规稳定腔的比较;3.相位共轭腔的模参数;4.有频移的相位共轭腔;5.相位共轭腔的稳定性,并提出了一些问题加以讨论。     

奇偶反馈相位共轭腔垂直腔面发射激光器非线性系统的理论研究

针对垂直腔面发射激光器(VCSEL)与相位共轭镜(PCM)这一弱耦合系统,同时考虑到相位共轭镜奇次反馈产生共轭光,偶次反馈产生常规光这一不同于普通平面镜的奇偶效应,构建非即变相位共轭镜奇偶分开的多次反馈理论模型,对多次相位共轭反馈(PCF)下垂直腔面发射激光器非线性动力学行为进行了数值模拟。结果表明,由于引入了奇偶两种不同反馈类型,高次相位共轭镜反馈可明显改变垂直腔面发射激光器的输出动态,即使在弱反馈条件下也如此,而其对稳态特性的影响却恰恰相反。与只考虑一次反馈相比,考虑多次反馈后,弱反馈引起的系统不稳定明显被抑制,混沌区域变小并代之以稳定的倍周期态;而强反馈时,一次反馈对应的从混沌到三分岔的非线性演变方式,在二、三次反馈时分别变成了从倍周期到混沌和从准周期到混沌的演变过程。     

相位共轭反馈下垂直腔面发射激光器动态分岔特性的理论研究

在传统半导体激光器动力学方程的基础上，突出了垂直腔面发射激光器(VCSELs)的微腔结构特点以及相位共轭反馈(PCF)的时间反演特性，建立起相位共轭反馈条件下的复合腔仿真模型。仿真结果表明：在外部反射率小于0．05的弱反馈条件下，垂直腔面发射激光器的微腔结构导致了它的动态特性与边发射器件有较大的区别，给出两者在混沌带的出现次数、存在范围以及分岔点的出现条件等方面的比较。相对于常规光反馈(COF)而言，相位共轭反馈的累积相位为零，这使得该机制下垂直腔面发射激光器表现出更为丰富的非线性特性。仿真中观察到常规光反馈经历了三个混沌带，相位共轭反馈经历了两个混沌带且稳定区域较宽；并发现在混沌吸引子产生的过程中常规光反馈光场的实虚部相空间轨迹保持对称，而相位共轭反馈的相空间轨迹则表现为对称的‘建立→破坏→再建立’这样的循环过程。     

Bragg微腔中非线性介质相位共轭波的增强效应

研究了由一维光子晶体构成的Bragg微腔（AB）^N（D）^2（BA）^N中三阶非线性光学介质（NLM）产生的相位共轭波的增强效应。当入射光波与Bragg腔模满足共振条件时,推导了其相位共轭波的增强因子。Bragg微腔中的三阶NLM产生的相位共轭波相对于该介质裸露时产生的相位共轭波具有明显增强,这主要是Bragg微腔对入射泵浦光产生了较大的共轭增强作用。理论分析和数值计算结果还表明,当入射光波与Bragg腔模满足共振条件且周期数N较大时,该结构可等效于由Bragg反射镜组成的Fabry-Perot（F-P）腔。     

诱导式受激布里渊散射相位共轭腔

提出利用受激布里渊散射（ＳＢＳ）的相位共轭及脉宽压缩效应,在ＮｄＹＡＧ激光器上构造一种诱导式相位共轭腔装置,实现了能量大于２５０ｍＪ,脉宽小于５ｎｓ的共轭激光输出,并给出了相应的测试结果。     

YAG对撞增强环型相位共轭腔起伏性的研究

报道了在YAG激光器上运行一种新型的对撞型受激布里渊散射环形相位共轭腔,该腔具有较低的启动阈值,与通常的相位共轭腔比较,该腔输出能量和输出峰值功率的大小和稳定性都有很大的提高.实验给出了不同参量条件下的输出能量以及峰值功率的情况.     

相位共轭腔的新问题

本文指出在相位共轭腔中存在如下两个新问题:(1)在由球面镜与相位共轭镜构成的谐振腔中,球面波和高斯光束均是腔的本征模;(2)在由高斯反射率镜与相位共轭镜构成的谐振腔中,球面波和高斯光束均不自洽.     

Cr~(4 ):YAG被动调Q的单向环形腔Nd:YAG激光器研究

介绍了利用辅助镜的ＮｄＹＡＧ单向环形腔,并利用Ｃｒ４＋ＹＡＧ晶体作为可饱和吸收被动调Ｑ器件。对环形腔的设计进行了分析,并对利用不同初始透过率的Ｃｒ４＋ＹＡＧ晶体作为调Ｑ器件所获得的脉冲序列进行了测量,对结果进行了初步分析     

谐振腔效应在自泵浦相位共轭中的作用

在ＣｕＫＮＳＢＮ晶体中，用８ｍＷ的连续５３２ｎｍ激光泵浦，产生很强的谐振腔振荡，但未观察到自泵浦相位共轭信号。用平均功率为１ｍＷ的同波长锁模ｐｓ激光脉冲列泵浦，谐振腔振荡相对弱很多，但很容易形成自泵浦相位共轭，这显然不支持自泵浦相位共轭的谐振腔模型。     

非稳腔-稳腔混合腔失调特性理论研究

非稳腔-稳腔混合腔的失调特性得到了理论上的研究.当调节混合腔的输出耦合镜几何参数改变时,通过Fox-Li数值迭代法计算其基横模的损耗来研究腔的失调特性.发现混合腔在稳腔方向上不易失调;混合腔的不稳定主要来自于非稳腔方向,且主要来自于输出耦合镜在非稳腔平面内的转动,或者垂直于光轴的平移;偏轴非稳腔要比对称非稳腔稳定.利用混合腔中非稳腔方向易失调的特性,可以设计调Q方案.在正支共焦偏轴非稳腔-稳腔混合腔中应用声光调制器在非稳腔平面内实现声光调Q的可行性,得到了理论的证明.     

掺铬镁橄榄石作为1.06μm激光可饱和吸收体的研究

采用Cr4 :Mg2SiO4作为可饱和吸收体,实现脉冲式平凸非稳腔Nd:YAG激光器的被动调Q运转,得到脉宽34ns、输出能量13.8mJ的激光脉冲。在合适的实验条件下,也观察到被动锁模现象。实验上比较了激光器的不同腔结构和参数对调Q激光脉冲宽度和能量的影响,并给予合理的理论解释。     

无源谐振腔激光陀螺实验系统的研制

报道了采用反射型谐振腔结构的无源谐振腔激光陀螺系统。在实验室环境下,取得了漂移稳定性1.7deg/h的性能。指出了引起陀螺漂移的误差因素,并提出进一步改善陀螺测量精度的措施。     

基于Visual Basic的激光谐振腔数据库的建立

使用可视化程序设计软件Visual Basic,建立了与激光谐振腔设计软件MatLaser相对应的谐振腔数据库MatLaser Data Base。数据库以稳定驻波腔、稳定行波腔、非稳驻波腔、非稳行波腔、相位共厄腔、光束传输为大类,以激光波长、工作物质、输出功率、激光器工作状态、作者和参考文献等为小类,同时将原文献中谐...     

激光谐振腔内受激布里渊散射相位共轭效应的研究

使用可饱和吸收体作为激光谐振腔内的SBS介质,有效地实现了相位共轭,降低了激光振荡器及SBS效应阈值,提高了输出功率,十分明显地改善了输出光束质量。对实验结果进行了讨论。     

双端面抽运Nd:YVO_4激光器的理论和实验研究

基于传输矩阵理论,针对双端面抽运的"Z"型折叠腔Nd∶YVO_4 激光器的谐振腔设计进行了数值模拟,着重分析和比较了不同腔型稳定性的变化情况."Z"型折叠腔中关于臂长的选择对于稳定性影响较大,平凹腔在较低的泵浦功率范围更加稳定,双凹腔的稳区范围较小,但是却更适合在高泵浦功率下工作.分别采用平-凹和双凹腔型对Nd∶YVO_4的1 064 nm连续激光进行了研究,在相同腔长不同腔型下分别获得了稳定的1 064 nm高功率激光输出,谐振腔稳区范围和输出功率变化规律与理论计算吻合.