激光诱导等离子体对水团簇受激拉曼散射的影响

利用532 nm脉冲激光作用于水分子,研究其受激拉曼Stokes和anti-Stokes散射.实验表明:激光束经过聚焦后,在能量为4 mJ时,水分子产生等离子体;在泵浦激光能量由5 mJ增加到15 mJ的过程中,水分子OH键伸缩振动的受激拉曼Stokes散射光强逐渐增大、受激谱带宽度逐渐加宽,并且受激拉曼Stokes散射中心波长呈现蓝移趋势;当能量为15 mJ时,产生了OH键伸缩振动的受激拉曼anti-Stokes散射光.利用激光诱导等离子体增强水分子团簇的受激拉曼散射理论解释了以上现象,实验与理论符合地很好.     

光学纤维的受激散射

本文报导了用140米单掺杂多模光纤在YAG激光器的二次谐波泵浦下所产生的受激散射。受激斯托克斯线12条,反斯托克斯线1条,谱线的能量转换效率为15％,泵浦光能量0.4mJ,重复频率每秒一次。实验耦合用透镜及光纤五维调节架,记录用摄谱仪。实验研究得知当耦合方位不同,光纤端面质量,入射光斑的模式、大小及能量高低不同时,都直接影     

在XeF（C—A）跃迁的反转波中将Nd激光二次谐波放大至10^5J的前景

本文讨论了在ＸｅＦ受激准分子Ｃ－Ａ跃迁上用光学激励反转行波放大激光器－激励器输出级中钕激光的二次谐波及其用于激光热核聚变的可能性。计算结果显示将输出能量放大至１０＾５Ｊ的现实可能性。     

宽带KrF激光抽运SF6受激布里渊散射的脉宽稳定性

从理论和实验上对利用宽带KrF激光抽运SF6产生的受激布里渊散射(SBS)的脉宽稳定性进行了研究。获得了受激布里渊散射脉宽稳定性随抽运功率密度稳定性、抽运脉宽稳定性及介质气压变化的规律。发现受激布里渊散射脉宽的稳定性与抽运激光的稳定性直接相关,抽运激光的稳定性越好,获得的受激布里渊散射脉宽相对稳定性也越好。抽运光脉宽和能量的不稳定都会造成所产生的受激布里渊散射脉宽不稳定。在较低抽运功率密度情况下抽运光脉宽和能量的波动对受激布里渊散射脉宽稳定性的影响都不可忽略,但在较高抽运功率密度情况下受激布里渊散射脉宽稳定性主要受抽运光脉宽波动的影响。对结果进行了分析和讨论,获得脉宽稳定性较好的受激布里渊散射输出的条件是,使用脉宽稳定性较好的抽运光和在保证没有其他非线性效应产生的情况下,尽可能提高抽运光的功率密度和介质气压。     

飞秒脉冲激光等离子体产生的二次谐波及基波光谱特性的研究

超短脉冲激光与固体靶相互作用产生的高温高密等离子体中的物理过程是非常复杂的．在超短脉冲激光等离子体的研究中;二次谐波光谱特性的研究可以提供有关激光吸收机制、密度标量长度及超热电子产生的信息．因此对二次谐波的研究成为诊断激光等离子体相互作用的有力工具． 本文报告物理所光物理实验室的超短脉冲激光与固体把相互作用产生的二次谐波的研究、并通过基波及二次谐波的光谱特性、对等离子体的膨胀速度及等离子体温度的诊断． 实验所用的掺钛蓝宝石飞秒脉冲激光系统输出脉宽 １５０ ｆｓ、能量为 ５ ｍＪ,波长 ８９０ ｎｍ　的激…     

甲醇中受激布里渊散射脉宽稳定性的实验研究

利用XeCl准分子激光系统作为抽运光源, 对不同抽运能量下甲醇受激布里渊散射脉宽及其稳定性进行了实验研究,获得了受激布里渊散射脉宽随抽运能量变化及受激布里渊散射脉宽稳定性随抽运能量变化的实验数据.在脉宽压缩比为1.95时, 获得了受激布里渊散射脉宽的稳定性为8.26%, 这一结果接近抽运光脉宽的稳定性, 为利用受激布里渊散射脉宽压缩准分子激光脉宽并同时获得稳定的激光输出提供了实验依据.(PB5)     

固体谐波多波长拉曼激光器

研究了多谐波固体激光器在气体中的受激拉曼散射，获得了多波长激光输出。利用Nd：YAG激光的二倍频、三倍频及四倍频的激光输出在氢气和甲烷气体中的受激拉曼特性获得多个波长的拉曼输出，波长范围覆盖紫外到可见光甚至近红外。列出了常用的几种拉曼工作气体，其中氢气和甲烷各有优缺点，而两者的混合气体一方面弥补了氢气频移过大的缺点，另一方面抑制了甲烷的易分解性。利用缓冲气体和混合气体优化拉曼激光的输出。给出了24个拉曼波长的功率输出数据，其中功率较大的有13个波长。多谐波固体激光与受激拉曼散射结合的多波长拉曼激光器在激光雷达等领域有广泛的应用。     

掺镱全光纤激光振荡器横向模式不稳定与受激拉曼散射的关系

研究了掺镱全光纤激光振荡器中横向模式不稳定效应与受激拉曼散射之间的关系。在纤芯直径为20μm的单端抽运1.5kW级全光纤激光振荡器中,当受激拉曼散射达到一定阈值时,横向模式不稳定效应突然出现,激光器输出功率突然减小,减小的输出功率由包层光滤除器倾泻到谐振腔外。实验发现:受激拉曼散射光谱增强、输出功率减小与包层光滤除器温度上升存在一定的关联;通过缩短光纤长度抑制受激拉曼散射,可以将单端抽运激光振荡器的横向模式不稳定阈值增大到2kW以上。对纤芯直径为25μm的双端抽运激光振荡器进行研究,同样通过抑制受激拉曼散射增大了横向模式不稳定阈值,获得了大于5kW的激光功率输出。实验结果初步验证了在非线性较强的情况下,受激拉曼散射是导致横向模式不稳定的原因,通过抑制受激拉曼散射可以增大横向模式不稳定阈值。     

衬比度10^12亚皮秒钕激光在金属靶上产生的二次和三次谐波振荡

脉宽０．８ｐｓ,衬比度１０＾１２的具有受激拉曼主控振荡器的钕激光器用于强度１０＾１５－１０＾１６Ｗ／ｃｍ＾２的辐射酌情金属靶作用时产谐波的研究。确定了在激光脉冲为ｐ偏振时,二次和三次谐波在电子于等离子体－真空界面非谐运动时产生的。二次和三次谐波的能量转换效率与激光辐射强度Ｉ的依赖关系较弱,分别为－１．５．１０＾－５和－０．８．１０＾－５。     

红宝石激光泵浦的高压氢受激Raman散射实验研究

介绍观察受激 Raman 现象的实验系统和实验结果。测定了产生受激 Raman 散射的激光能量阈值和各级散射光的转换效率。结果表明,受激 Raman 散射是多个波相互作用的参量过程。     

基于拉曼晶体的多波长激光技术研究进展

利用受激拉曼散射效应,以拉曼晶体作为介质,可产生同轴输出的多波长激光信号,该种激光器具有结构紧凑、脉冲能量高和波长可调谐等特点,在全色激光成像与显示、光电对抗等领域有着重要的应用前景。本文介绍了受激拉曼散射基本原理和常用拉曼激光器结构,研究了国内外基于拉曼晶体的多波长激光技术的研究进展,总结了利用受激拉曼散射产生多波长激光存在的不足。针对目前受激拉曼散射高阶散射光较难生成,生成的多波长激光信号覆盖谱段较窄,输出功率较低,调谐方式单一等问题,提出了今后多波长激光技术发展方向。     

用皮秒KrF激光脉冲测量气体中的拉曼散射阈值

我们用ＫｒＦ激光系统的２０ｐｓ脉冲测量了多种气体的受激拉曼散射阈值。用能量最高为２００μＪ的脉冲观察到在５ａｔｍ以下甲烷、氢、氨和六氟化硫的受激散射。同样条件下，在氧或氮中则观察不到受激散射。测量结果与瞬态受激拉曼散射的理论符合很好。     

背向受激瑞利散射的理论研究

提出一个新颖的模型来描述受激散射过程.由于光与介质相互作用会引起介质内折射率变化,我们引入德拜弛豫关系来描述折射率对光场的响应,通过求解非线性耦合波方程得到了受激瑞利散射的增益因子,并分析了德拜弛豫常数对二波之间能量耦合的影响,以及导致解受激散射的各种物理机制.     

纳秒级宽带KrF激光时间脉冲整形

对纳秒级宽带KrF激光脉冲的时间整形进行了研究。采用受激布里渊散射(SBS)脉冲压缩KrF激光获得短脉冲,通过脉冲堆积获得KrF激光时间整形脉冲。利用激光放大器对整形脉冲进行放大,对KrF激光整形脉冲的形状影响较大。通过对放大前整形脉冲形状的调整,在放大后可以得到所需形状的整形脉冲,一次放大能量输出可达50 mJ,二次放大能量输出可达300 mJ。理论分析与实验结果一致。研究表明,短脉冲堆积和放大器放大的组合方案具有较强的整形能力。     

百焦耳级受激布里渊散射相位共轭激光系统

研制了一套输出能量在100 J以上的大能量高功率钕玻璃激光系统。在设计中,对光路排布进行了优化,对系统放大增益进行了数值模拟,采用像传递技术和受激布里渊散射(SBS)相位共轭技术,提高了激光束的输出质量。Nd:YLF前端输出的单纵模脉冲激光经过两级双程放大和一级助推放大,获得了106 J的能量输出。针对在大口径高能高功率激光系统中应用受激布里渊散射相位共轭镜的要求,设计了一种新型的受激布里渊散射相位共轭镜结构,这种结构克服了传统独立双池的缺点,完全适用于高能高功率激光的双程放大结构。     

主振荡功率放大激光器中锥度光纤相位共轭镜的实验研究

锥度光纤作为相位共轭镜具有高反射率、高保真度等优点，将3根自制的、规格不同的锥度光纤相位共轭镜应用在重复频率100Hz，脉宽28ns的激光二极管(LD)抽运的高功率脉冲激光主振荡功率放大器(MOPA)系统中，对其受激布里渊散射(SBS)性能以及锥度区尺寸的影响进行了研究。结果表明，芯径大于400μm的大尺寸锥度光纤可以应用于高功率激光系统中，如选择较长的后端光纤长度以及适当的锥度区规格可获得较高的受激布里渊散射能量反射率和输出能量。在应用总长5．2m，锥度区从φ400μm过渡到φ200μm的锥度光纤时，实验获得了高达85％的受激布里渊散射能量反射率和大于21mJ的双通输出能量，激光脉宽被压缩到17ns，最大峰值功率达到兆瓦量级。     

光学元件中受激布里渊散射的研究状况及进展

综述了光学元件中受激布里渊散射(SBS)对光学元件的超声波损伤、对激光传输能量的损耗、对光束质量的破坏等问题的研究现状、进展;重点是大口径光学元件中横向受激布里渊散射,并指出其未来的发展前景。     

高峰值功率脉冲激光的光纤传能特性

实验研究了光纤传输调Q Nd:YAG高功率脉冲激光特性,包括光纤的传输效率、输出光束特性、输出光斑能量分布以及激光诱导损伤特性.得出的主要结论为:光纤传输高峰值功率激光引起受激拉曼散射(SRS)和受激布里渊散射(SBS)的产生是导致传输效率下降的主要原因;光纤输出光束束腰位置为输出端面,发散角略大于入射角,光束质量下降,输出光束截面光斑能量分布"匀化":光纤的端面激光损伤限制了传输激光功率的提高,其主要损伤相貌分为一坑状损伤、熔融损伤和溅射损伤,实验得出光纤端面的激光零损伤概率阈值功率密度为3.85 GW/cm2.     

单频脉冲光纤放大器中的SBS效应实验研究

为了研究受激布里渊散射(SBS)效应对单频脉冲光纤激光放大器中脉冲波形的影响,搭建了单频脉冲光纤激光放大器系统。实验中观测到脉冲波形的畸变,继续提高功率,畸变处出现峰值功率极高的尖峰,分析认为,光纤中的二次受激布里渊散射导致了尖峰脉冲出现。为验证这一结论,构造包含二阶Stokes波的耦合方程组,进行了模拟仿真。结果表明,该峰值功率极高的尖峰正是SBS效应的二阶Stokes波。     

钕玻璃的受激布里渊散射

当激光功率密度超过某定值时(如激光脉冲时间为5毫秒时,功率密度>2×10~5瓦/厘米~2),散射光强与入射光强之间的关系偏离线性。若激光功率密度进一步提高,很自然会出现自聚焦、受激散射和破坏等现象。为了解钕玻璃在高能激光器和高功率激光器中出现破坏的原因,我们在线性散射实验的基础上观察了受激布里渊散射的产生及其与钕玻璃破坏的关系。初步结果表明,利用调Q大功率钕玻璃激光器(脉宽～25毫微秒,功率>200兆瓦,谱线宽度<1埃)可观察到钕玻璃的受激布里渊散射。并测得受激布里渊