Cr4+:YAG激光介质的非线性效应对振荡脉冲的影响

Cr4 :YAG晶体具有独特的增益特性和非线性特性,从Cr4 :YAG激光器的传播方程出发讨论了晶体的非线性效应对激光脉冲的影响,由于激光晶体的非线性效应Cr4 :YAG激光器可以在不存在其他锁模器件情形下自锁模,并使激光脉冲出现频率啁啾,在激光器腔内进行色散补偿并使色散与非线性效应达到平衡时腔内可形成孤子脉冲,成为一种孤子源.     

Cr4+∶YAG激光器中产生孤子脉冲的理论分析

为了寻找理想的光纤低损耗区进行光孤子通信的孤子源,根据脉冲在Cr4+ ∶ YAG激光器里传播特性获得了带微扰的非线性薛定谔方程,系统分析了腔内色散、增益、损耗、非线性效应等对基态孤子脉冲的影响以及Cr4+ ∶ YAG激光器腔结构与锁模基态孤子脉冲参数的相互关系,证明在Cr4+ ∶ YAG激光器中能够产生基态孤子脉冲,Cr4+ ∶ YAG激光器可作为光孤子通信系统的孤子源.     

Cr4+∶YAG激光器中产生孤子脉冲的理论分析

为了寻找理想的光纤低损耗区进行光孤子通信的孤子源,根据脉冲在Cr4 ∶YAG激光器里传播特性获得了带微扰的非线性薛定谔方程,系统分析了腔内色散、增益、损耗、非线性效应等对基态孤子脉冲的影响以及Cr4 ∶YAG激光器腔结构与锁模基态孤子脉冲参数的相互关系,证明在Cr4 ∶YAG激光器中能够产生基态孤子脉冲,Cr4 ∶YAG激光器可作为光孤子通信系统的孤子源。     

Cr^4＋：YAG激光器中产生孤子脉冲的理论分析

为了寻找理想的光纤低损耗区进行光孤子通信的孤子源，根据脉冲在Cr^4＋：YAG激光器里传播特性获得了带微扰的非线性薛定谔方程，系统分析了腔内色散、增益、损耗、非线性效应等对基态孤子脉冲的影响以及Cr^4＋：YAG激光器腔结构与锁模基态孤子脉冲参数的相互关系，证明在Cr^4＋：YAG激光器中能够产生基态孤子脉冲，Cr^4＋：YAG激光器可作为光孤子通信系统的孤子源。     

被动锁模Cr~(4+)∶YAG激光器的噪声分析

锁模固体激光器的激光输出脉冲的频率和强度随激光器的噪声出现非常大的波动,限制了激光器系统在许多方面的应用。理论上分析了被动锁模Cr4+∶YAG激光器的噪声形式和产生原因,从被动锁模Cr4+∶YAG激光器的脉冲传播方程出发,得到了带噪声的非线性薛定谔方程,依据这个方程的类孤子解,推导出被动锁模Cr4+∶YAG激光器腔内在噪声影响下脉冲的振幅和相位波动的线性扰动方程,对这个方程作了逼近解,得出振幅和相位波动的表达式和相应的噪声谱,可对实际的被动锁模Cr4+∶YAG激光器输出脉冲的噪声进行控制。     

Cr4+∶YAG晶体作为可饱和吸收体用于主-被动锁模Nd∶YAG激光器

Cr4+∶YAG晶体已经被广泛地用作调Q Nd∶YAG激光器的可饱和吸收体.最近,随着Cr4+∶YAG晶体在1064 nm附近的激发态吸收效应的发现,这种晶体可能被用于对Nd∶YAG激光器的锁模.在本文中我们报道了利用Cr4+∶YAG晶体作为可饱和吸收体和声光调制器作为主动锁模元件,获得了稳定和完全的锁模脉冲列,锁模脉冲的宽度可以由更换不同透过率的晶体来得到.对于不同透过率的晶体,存在一个最佳的透过率,使得锁模脉冲最短.对于1.5 m长的激光腔,声光调制器工作在50 Hz,采用不同透过率的Cr4+∶YAG晶体,获得了相应的0.8 ns到2.4 ns锁模脉冲宽度曲线.当晶体的初始透过率为36.3%时,获得了0.8 ns的最短锁模脉冲.通过理论分析,同时利用分别用晶体和声光调制器得到的实验结果的比较,用Cr4+∶YAG晶体的激发态吸收不饱和导致的调Q效应和声光调制器的主动锁模效应联合作用解释了获得的锁模脉冲宽度的曲线.(OC35)     

锁模Cr4+:YAG固体激光器脉冲的时间抖动理论性分析

固体激光器的脉冲稳定性限制了激光器在很多方面的应用.从被动锁模Cr4 :YAG激光器腔内脉冲的传播方程出发,得到了带噪声的非线性Schr(o)dinger方程,进一步分析了脉冲在激光器腔内的时间传播形式,建立了锁模Cr4 :YAG固体激光器振荡脉冲参数的线性扰动方程,推导出了脉冲参数波动的动力学方程以及时间和相位的均方根波动关系式.提出了一个减少锁模Cr4 :YAG固体激光器脉冲时间抖动的实验方案,旨为锁模Cr4 :YAG固体激光器能够用作光纤通信和量子通信中的光源提供理论上的帮助.     

呼吸脉冲锁模的光子晶体光纤飞秒激光器

报道了一种掺Yb偏振型大模场面积光子晶体光纤(LMA-PCF)飞秒激光器。作为增益介质的光子晶体光纤的单模场面积比传统光纤高一个数量级,有效地降低了非线性系数,使激光器获得高能量输出。激光器基于线形腔结构,利用半导体可饱和吸收镜实现自启动锁模。光纤激光器利用光栅对进行腔内色散补偿,使其运转在呼吸脉冲锁模状态,即在谐振腔的零色散点附近实现锁模。当腔内净色散呈反常色散时,激光器获得了平均功率为400mW,重复频率为47MHz(对应于8.5nJ的单脉冲能量),脉冲宽度为500fs的稳定的锁模脉冲输出,经腔外色散补偿,脉冲压缩至98fs。当腔内净色散呈正常色散时,激光器输出的单脉冲能量为10.6nJ,脉冲宽度为1.76ps,经腔外色散补偿,脉冲压缩至160fs。     

被动锁模Cr4+:YAG激光器的噪声分析

锁模固体激光器的激光输出脉冲的频率和强度随激光器的噪声出现非常大的波动，限制了激光器系统在许多方面的应用。理论上分析了被动锁模Cr^4-：YAG激光器的噪声形式和产生原因，从被动锁模Cr^4-：YAG激光器的脉冲传播方程出发。得到了带噪声的非线性薛定谔方程，依据这个方程的类孤子解，推导出被动锁模Cr^4-：YAG激光器腔内在噪声影响下脉冲的振幅和相位波动的线性扰动方程。对这个方程作了逼近解，得出振幅和相位波动的表达式和相应的噪声谱，可对实际的被动锁模Cr^4-：YAG激光器输出脉冲的噪声进行控制。     

光纤激光器中两种孤子形成机制的实验研究

光纤激光器中具有两种孤子形成机制,一种是光纤非线性效应与腔色散的相互作用,另一种是增益饱和与增益色散的相互作用。从实验上研究了当腔的净色散为负或为正时,输出脉冲分别具有传统孤子或增益导引孤子的特性,而当腔的净色散为零时,两种形成机制共同作用于孤子。锁模脉冲的特性依赖于腔的色散、光纤的非线性效应、增益饱和与增益色散间的相互作用与竞争。     

采用不同可饱和吸收体的Nd：YAG激光器的锁模运转

本文报道采用五甲川染料、Cr^4 ：YAG和LiF:F2分别作为可饱和吸引体实现闪光灯泵浦的Nd:YAG激光器的锁模运转,得到稳定的单脉冲序列。着重分析了Cr^4 :YAG激光态吸收饱和导致的被动锁模以及在LiF:F2^-调Q下Nd:YAG的自聚焦引起的锁模运转机制的锁模过程、理论分析与实验结果一致。     

角锥棱镜腔Cr4+:YAG被动调Q内腔式光参量振荡器

通过对角锥棱镜腔实现KTPⅡ类非临界相位匹配光参量振荡的理论分析,发现腔内存在特殊偏振方位角的本征模式,其满足Ⅱ类非临界相位匹配条件。实验上不但实现了该腔的Cr4 ∶YAG被动调Q内腔式光参量振荡器(OPO)运转,而且得到了优于平-平腔的转换效率,改善了信号光的稳定性。分析了Cr4 ∶YAG初始透过率和腔内功率密度的关系,实验获得不同Cr4 ∶YAG初始透过率、抽运能量和信号光能量的关系曲线。通过腔内功率密度的优化,电光效率高达0.25%,设计出结构紧凑、小型高效的工程实用光参量振荡器器件,抽运能量阈值为4.7 J,输出能量为11.8 mJ,脉宽为6.9 ns,发散角为7 mrad,能量稳定性为5%。     

Cr4+:YAG被动锁模Nd:YAG绿光激光器研究

分析Cr~(4+):YAG被动锁模机理及KTP晶体的倍频效率,设计合适的谐振腔以保证Cr~(4+):YAG处有足够大的激光功率密度和通过KTP的光束为平行光束。实现了Cr~(4+):YAG作为可饱和吸收体的脉冲式Nd:YAG内腔倍频激光器的被动锁模运转,得到波长532nm、输出能量为13.5mJ的皮秒单脉冲序列。     

LD泵浦Cr4+,Nd3+:YAG自调Q腔内倍频激光器研究

Cr4 ，Nd3 ：YAG晶体的激光特性得到了系统研究．在LD泵浦下，Cr4 ，Nd3 ：YAG晶体获得了1.064μm的自调Q激光输出．激光平均输出功率达到3．36W，脉宽65ns，重复频率87kHz，光-光效率为15．3％．加入KTP晶体后实现了自调Q腔内倍频，获得了532nm的绿色脉冲激光输出，平均功率达到1W，脉宽210ns，重复频率47kHz，光-光效率为6％．对自调Q激光及其腔内倍频发现的现象进行了讨论．     

LD抽运锁模Nd:YAG激光器研究

利用Cr4+:YAG和声光锁模器联合对光纤耦合LD抽运Nd:YAG激光器进行主被动锁模,比较和分析了Cr4+:YAG被动锁模,声光锁模器主动锁模及两者联合主被动锁模三种情况下平均输出功率的特性,结果表明主被动联合锁模克服了主动锁模稳定性差、被动锁模输出功率低、锁模不完全的缺点,得到幅值和能量抖动小于±6％、锁模深度100％、脉宽小于410ps、输出平均功率290mW的绿光锁模脉冲。     

新型Q开关晶体Cr4+:YAG的生长和被动调Q研究

本文工作采用二价Ca离子作为电荷补偿离子由提拉法生长出了具有高光学质量的调Q开关晶体Cr^4 :YAG。所生长的晶体在空气中退火（1450℃）50小时后，晶体的颜色明显加深，吸收光谱测量表明晶体中的Cr^4 离子浓度得到显著提高。在闪光灯泵浦的Nd:YAG激光器上对不同透过率、退火后的Cr^4 :YAG晶体进行了被动调Q实验。结果表明所生长出的Cr^4 :YAG晶体对Nd:YAG激光器具有很好的调Q作用。     

被动锁模Cr4+:YAG激光器的设计研究

着重围绕被动锁模固体激光器,阐明该技术当今发展的同时,介绍了一下设计技术的最近动向,即为了降低激光器色散的色散补偿技术和提高脉冲锁模稳定可靠性的饱和吸收体技术和接收技术。     

LD抽运的Nd~(3+):YAG-Cr~(4+):YAG组合单晶自调Q激光器的研究

用激光二极管 (LD)连续抽运单体复合型Cr4+∶YAG Nd3 +∶YAG单晶微棒 ,获得重复频率为 10kHz ,脉冲宽度为 10ns的调Q激光输出。输出平均功率为 18mW ,实验结果与理论计算的脉冲宽度和重复频率与抽运功率之间的关系基本相符     

典型Cr4+:YAG激光器的色散特性分析研究

这篇文章从经典的洛仑兹模型出发 ,推导出Cr4 :YAG晶体的增益和材料色散的二阶三阶表达式 ,计算了在Cr4 :YAG激光器中采用熔硅棱镜对色散补偿时由棱镜对引入的负色数量 ,证明在Cr4 :YAG激光器腔中可采用棱镜对进行色散补偿获得超短光脉冲