LD泵浦微型全固态绿光激光器偏振态研究

研究了导致绿光激光器输出偏振度差的主要原因 ,设计了两种提高绿光偏振度的解决方案 ,并使用分立元件进行了实验 ,都得到了高于 30 0 :1的偏振度。对实验中出现的一些现象和问题 ,进行了初步的理论分析 ,并提出了进一步的改进方案。     

径向偏振激光反射腔镜的研究

近年来,径向偏振光因为其特殊的偏振特性而受到广泛的关注。本文以耦合波理论中的T矩阵算法为基础,用Matlab语言编制了能够计算多层复合结构光栅的程序算法,并用此程序算法对多层光栅模型进行了理论模拟。综合模拟结果,设计出光栅周期为1000 nm、槽深为70 nm、占空比为0.5和Ti2O5/SiO2交替镀膜35层数的径向偏振反射腔镜,并通过微纳加工工艺制备出光栅反射腔镜样品,将其应用于自行搭建的Nd∶YAG激光器系统中,获得了输出功率12.6 W,偏振纯度为96%的径向偏振光。     

全固态医用窄线宽皮秒激光器研究

输出窄线宽、超短脉冲的全固态激光器在医疗美容、加工业领域的发展潜力巨大。本文开展了被动调Q微片激光器的研究。采用LD泵浦Nd:Ce:YAG、Cr:YAG微片键合晶体的方案。激光器输出脉冲的重复频率为10 Hz,脉冲宽度被压缩至503 ps,最大脉冲能量为197μJ,能量的均方值稳定性为3%,输出激光峰值波长为1 064.53 nm,光谱线宽为0.06 nm。光束质量M2因子在x和y方向上分别为1.32和1.29。     

端面抽运全固态皮秒被动锁模激光器

利用国产半导体可饱和吸收镜(SESAM),设计了不同的腔型结构,实现了平均功率5W单路输出,5W双路输出,输出透过率可调节的半导体可饱和吸收镜线型腔连续锁模(CWML)激光器,双向输出六镜环行腔连续锁模激光器等。将半导体可饱和吸收镜放在腔内的特殊位置,利用一种新的技术方法实现了锁模激光器的频率翻倍。利用由非线性晶体KTP和双色镜构成的非线性镜(NLM),实现了端面抽运Nd∶YVO4激光器的4W锁模输出。     

径向偏振辐射畸变整形问题

研究在与物质作用时具有高效率径向偏振激光束产生和传输问题。对各种光学元件对径向偏振激光束偏振的影响进行了分析。表明了光学径向对称光学系统对径向偏振光束不产生影响，而反射镜可以补偿偏振态的负面影响。     

工业加工用飞秒激光器的研究动向

1 引言 早在1974年,利用染料锁模的亚皮秒激光器就已问世,在20世纪80年代前半期实现了27fs脉冲.然而,由于染料激光器存在着稳定性和维修性等方面的问题,因此只能供部分从事激光研究的科技人员使用.1985年,科技人员开发了啁啾脉冲放大技术,并将其与钛宝石激光器那样的具有较宽增益频带的激光工作物质相结合,获得了高功率的飞秒激光.从20世纪90年代前后开始,用这种飞秒激光器作光源的高强度光物理学和在工程方面的应用便成为科学研究的热点课题.     

基于热致双焦点选模的径向、切向偏振激光器

侧抽运Nd∶YAG棒对径向偏振光和切向偏振光具有不同的热焦距,利用He-Ne激光器输出的线偏振光和旋转狭缝测量Nd∶YAG棒的径向、切向热焦距,设计谐振腔使得只有一种偏振光能低损耗稳定振荡。在440 W抽运功率下,获得31.7 W径向偏振激光,光束质量因子M2约为2.5,调整腔长后,在470 W抽运功率下,获得30.2 W切向偏振激光,光束质量因子M2约为2.8。实验结果表明,利用热致双焦点选模可以获得较大功率的径向、切向偏振激光输出,但激光器对抽运功率敏感。     

全固体腔内和频激光器的研究与发展

讨论了腔内多波长的产生与和频激光器的基本原理，并介绍了激光二极管泵浦腔内和频激光器目前的研究现状及发展趋势。     

Generation of radially polarized optical beam mode by laser oscillation

The first experimental demonstration of the generation of a radially polarized optical beam mode by laser oscillation is reported. In the experiment, a new type of discharge tube having the optical windows perpendicular to the optic axis is used, and a newly designed conical mode selector is inserted in the optical resonator.     

皮秒激光加工研究进展与展望

皮秒激光加工作为一种先进的超快加工技术,以其“冷加工”、高重复频率和高脉冲能量等特点,可实现对多种材料高精度、高效率的微细加工,在精密机械、表面工程、生物医学等领域具有广阔的应用范围和前景。综述了皮秒激光用于金属薄板及硬脆性材料的微孔加工、切割划线以及用于钛酸锶、氧化锆等材料表面改性方面的研究进展,从工艺参数优化、配套装备改进等方面探讨了皮秒激光加工现阶段存在的问题及发展方向。     

皮秒激光旋切加工微孔试验研究

为了解决毫/纳秒激光加工微孔质量低的问题,利用脉冲宽度为200ps的脉冲激光,采用高速旋切法对厚度为0.2mm的SUS 304不锈钢薄板进行直径为200μm的微孔加工试验,用激光共聚焦显微镜观察孔的外观形貌,研究旋切速率、激光功率和离焦量等因素对孔径、锥度和热影响区等加工质量的影响。结果表明,旋切速率对微孔内壁质量有直接的影响;通过提高转速来降低激光脉冲重叠率可以减小微孔内壁的热影响区;适当增加激光功率,能够改善旋切加工微孔切口处的加工质量;采用正离焦加工能够一定程度减小孔的锥度。优化工艺参量能够加工出热影响区小、边缘质量好的小锥度微孔。     

径向偏振光研究的最新进展

径向偏振光作为一种轴对称的偏振光引起了众多学者的浓厚兴趣，通过对近年来国内外对径向偏振光研究现状的分析，本文综述了径向偏振光的特性、理论发展、产生方法以及应用等方面的研究，并展望了其发展前景。     

皮秒激光加工工艺对微沟槽表面的疏水性研究

为了研究紫外皮秒激光在均热板基板表面刻蚀微沟槽后,不同激光工艺参数对微沟槽表面疏水性的影响规律,采用Cassie-Baxter模型进行了理论分析,并利用单因素实验法,改变激光扫描速率、激光扫描间距、光斑横向重叠次数进行实验验证.结果表明,降低固-液区域面积占比、宽度或缩短沟槽间距,均可以提升微沟槽表面的疏水性能;造成微...     

一种径向偏振光的产生方法

为了产生径向偏振光,采用组合半波片和组合线偏振片在腔外对线偏振光做极化整形的方法,进行了理论分析和实验验证。为检测该径向偏振光产生系统的性能,采用旋转检偏器法对输出光束的偏振分布进行了检测,并用经典斯托克斯参量测量法计算了偏振纯度,最后基于马赫-曾德尔干涉的原理,检测了径向偏振光对称区域的线偏振相位关系。结果表明,当组合线偏振片为4个分块时,获得了偏振纯度为80.5%的径向偏振光,并检测出光斑对称区域的线偏振相位差为π。这一结果对在低成本条件下产生高纯度的径向偏振光是有帮助的。     

径向偏振光的产生及在现代光学中的应用

径向偏振光由于其偏振态关于光轴的对称性以及始终存在的轴上光强为零等特点而备受关注。特别是随着近年来对其实验装置的研究和设计取得了新进展，显著的提高实验系统的灵活性和精度，解决了产生径向偏振光时损耗过多的难题。径向偏振光材料加工以及高分辨测量等方面发挥了重大的作用。随着进一步完善径向偏振光产生的工艺，将使之成为科学领域重要的研究工具。本文对径向偏振光的光场分布形式，产生方法及其在现代光学中的应用做了简要介绍。     

径向偏振光的退偏机理及补偿方法

研究了非均匀泵浦状态下径向偏振光束的退偏机理及补偿方法。理论分析表明,非均匀泵浦条件下各向同性晶体横截面内由热致剪应力引起的剪切向热致双折射是导致径向偏振光退偏的主要原因。设计实验依次采用薄膜偏振片（TFP）测量法和纯度测量法评价了径向偏振光在非均匀泵浦条件下的退偏,其中TFP测量法用于检测径向偏振光的整体退偏,纯度测量法用于检测径向偏振光的局部退偏。在泵浦峰值功率1.1 kW下,两种评价方法测得的退偏量分别为2.34%和2.53%。基于理论分析和评价方法的结果,在退偏补偿方案的设计中采用相位调制与空间模式匹配相结合的方法,将径向偏振光的退偏量优化了59%,并获得脉冲能量为19.36 mJ,纯度为90.13%的皮秒径向偏振光,光束质量因子M2为3.8。     

径向偏振高次方指数涡旋光束的紧聚焦特性

为了获得一些具有特殊光强分布的波长量级聚焦 光斑,理论研究了具有径 向偏振特性的高次方涡旋光束经过大数值孔径透镜的聚焦。基于矢量德拜理论,对 径向偏振高次方涡旋光束经过大数值孔径透镜聚焦的光强和相位进行了数值模拟 研究。关于聚焦平面光强分布的研究发现,聚焦光斑的光强与高次方涡旋光束的拓 扑荷数和幂次方数有关。拓扑荷数为1的一次方涡旋光束的聚焦光强呈现圆对称分 布,随着光束幂次方数的增加,演变为非圆对称分布。拓扑荷数为2的一次方涡旋 光束的聚焦光斑为中空的圆对称分布,随着光束幂次方数的增加,其暗核形状会变 化并最终消失。紧聚焦的径向偏振光会产生较强的纵向分量,因此本文还研究了光 束的纵向相位分布,研究发现纵向相位奇点的数目与涡旋光束的拓扑荷数相同。获 得了不同光强分布的尺寸为波长量级的聚焦光斑,这些研究结果有望在基于激光的 光学操控中得到应用。