钛宝石再生放大器自由振荡特性的实验研究

报道了自行建立的一台钛宝石再生放大器,它将作为整套TW系统的首级放大装置,并通过实验研究了它在自由运转条件下的能量和时间工作特性：获得了10％的斜率效率;在45mJ泵浦下得到了4mJ的脉冲激光输出;脉冲建立时间稳定在350ns左右,重复频率为10Hz。这些性能指标初步验证了再生放大器的腔结构和光学布置的合理性,其稳定运转保证了将进行的种子注入和放大。     

采用钛宝石薄片作为增益介质的再生放大器

实验研究了以钛宝石薄片作为增益介质的再生激光放大器,其钛宝石薄片厚度为2mm,前表面作为通光面,镀有对抽运激光和放大激光增透的高阈值双色介质膜,后表面作为反射面,镀有对抽运激光和放大激光高反的高阈值双色介质膜,晶体对抽运激光的吸收率大于80%(1次透射和1次反射)。在再生腔中,钛宝石晶体不仅作为增益介质,也作为反射腔镜,简化了放大腔腔型。钛宝石晶体采用端面冷却的方式,极大地降低了晶体中的热效应,从而提高了放大脉冲激光的光束质量,在此基础上获得了能量为5.2mJ的放大激光脉冲输出,能量转换效率达到11.5%,放大激光光束质量因子M2小于1.2。     

1.054μm钛宝石飞秒再生放大器的设计考虑

几十TW乃至PW级超高功率飞秒激光脉冲，目前还只能从Nd玻璃放大器链产生，而它的前置级则需采用钛宝石飞秒再生放大器．组合Nd玻璃放大器链要求它的前置放大器必须稳定地工作在钛宝石放大介质增益曲线的边缘，1．054μm处，这就使得这种特定要求的钛宝石再生放大器与通常运转在其增益峰值附近（～80nm）的再生放大器相比具有一些十分显著的不同．实验测量表明，用倍频Nd：YAG0．53μm激光泵浦的钛宝石介质，在1．053μm处的增益比其峰值增益小1～2个数量级。如何在1．053μm处获得足够的增益，而又能抑制近峰值波长800nm处的震荡，并使…     

用于大口径钛宝石放大器的四路钕玻璃抽运源

研制了一套能量输出稳定、光斑分布均匀、时域近方波形的四路钕玻璃抽运源系统。系统能够输出4×180J的基频能量(波长为1053nm),4×80J的倍频能量(波长为526.5nm)。主要结构包括四部分:前端种子源、再生放大器、钕玻璃棒放链和KDP倍频晶体。利用偏振片实现了垂直偏振的两路基频光合束,经过第二类相位匹配KDP晶体倍频,获得了共线且同偏振的526.5nm倍频光,实现了用于150mm口径钛宝石放大器的结构紧凑的双脉冲抽运源。     

再生放大器

再生放大器是一种多通放大器,需放大的脉冲注入装有增益介质的谐振腔内,放大然后断开。图1示出本文所述再生放大器略图。它是一种简单的YAG振荡器,有两个普克尔盒,用来将外部脉冲注入谐振腔和由谐振腔输出。     

用于抽运5PW钛宝石啁啾脉冲放大器的钕玻璃片状放大器的设计与应用

基于蒙特卡罗光线追迹法,进一步研究了钕玻璃片状放大器三维空间聚光腔抽运分布的数值模拟。并且,结合氙灯的充放电回路及辐射光谱、放大自发辐射、以及激光脉冲受激辐射放大等相关数值计算模块,实现了片状钕玻璃放大器由储能至放大的整个过程的动态数值仿真。基于该数值模拟结果,设计研制的钕玻璃片状放大器已用于5PW钛宝石啁啾脉冲放大器的抽运源中,其实验输出结果与数值计算结果基本一致。     

钛宝石晶体和各类可调谐钛宝石激光器的特性

本文综述可调谐激光晶体钛宝石的基本物理和光谱性质，品质鉴定和关键问题──残余红外吸收的研究结果；讨论激光器设计的若干关键因素；评述各种类型钛宝石激光器的性能和最新发展情况。     

超短脉冲钛宝石激光器

超短脉冲钛宝石激光器１．前言钛宝石激光器，是ＭＩＴ的Ｆ．Ｍｏｕｌｔｏｎ于１９８２年研制成功的波长可调固体激光器。波长可调幅度为０．６７～１．１μｍ，与相同波段近红外染料激光器相比，大约宽三倍１）。由于宽带增益而可获得超短脉冲，并正逐步取代以往的标准超...     

纳秒级窄线宽脉冲钛宝石激光注入BBO晶体光参量放大器

实验上采用纳秒级窄线宽脉冲钛宝石激光注入BBO光参量放大器 (BBO OPA) ,实现了一台纳秒级Nd∶YAG激光器作钛宝石激光器和BBO光参量激光器抽运源的高效率系统。获得了钛宝石激光作为信号光注入BBO OPA时其输出能量为无信号光注入时的 6倍 ,并实现了 5 70～ 6 70nm的连续可调谐窄线宽 (<0 1nm)参量激光输出     

新型大焦斑钛宝石激光放大器腔型的设计与实验研究

为了克服放大自发辐射在飞秒激光放大器中对放大脉冲的影响，将增益介质掺钛蓝宝石晶体从腔内束腰位置处移至腔内光斑最大处是一个有效的办法。设计并实验了此种新型大焦斑直线形折叠腔。计算了腔内的光斑尺寸与腔结构参数的关系，得出了腔内光斑尺寸分部图,系统实验了输出功率与腔结构参数：曲面镜半径,输出耦合镜透射率，腔长等的关系，并进行了理论验证。本文为进一步将其做成新型、高效、低噪声再生放大器提供了必要的依据。     

10~(21)W/cm~2大口径钛宝石圆盘放大器

用做啁啾脉冲放大器最通常的两种增益介质是钕玻璃和钛宝石 ,里弗莫尔实验室的研究人员采用最大的钛宝石圆盘放大器 ( 10 cm直径 )做啁啾脉冲放大系统 ,使聚焦后的焦点强度超过 10 2 1W/ cm2。激光器与以前设计的用 532 nm波长、15J抽运的 3cm孔径宝石放大器啁啾脉冲放大系统非常相似 ,得到 3J能量。此设计是一个完全单独的设施 ,与 3cm孔径相同。起始的靶实验用于测量金的光核激励。产生的各种同位素分析为达到的峰值强度提供独立证据。10~(21)W/cm~2大口径钛宝石圆盘放大器…     

超高頻再生放大器

文中给出了负电子电导两端网络再生放大器增益和频宽乘积的公式。讨论了放大器与负载耦合的选择问题。指出临界耦合不是最佳耦合,因而突出对这种耦合情况进行讨论没有多大的价值。文中给出的一系列曲线明显地表明了,研制增益10～30分贝,频宽5～10％的再生放大器的现实可能性。     

钛宝石可调谐激光器进展

钛宝石激光器首先由林肯实验室,P.F..Moulton于1982年研制,该系统具较宽的可调谐范围(650～1000nm),至少可覆盖三种染料激光器的光谱范围。而且采用稳频技术,毋需不可靠的介质流动系统,可长时间运行。这些特点决定了T_1~(3+):Al_2O_3激光器有广泛的应用前景。例如在基础科学研究、遥感和医学等领域,可用作基本光谱工具,或设计成激光雷达用于卫星遥感技术。一、基本光谱钛属过渡元素,Ti~(3+)离子的电子结构是一个满壳层加一个3d电子。晶体场产生的动态Jahn-Teller效应起主导作用,使Ti~(3+)离子的电子能级变为一能带,从而产生非常宽的荧光光     

闪光灯泵浦掺钛宝石激光器

闪光灯泵浦的掺钛宝石激光器结构简单紧凑,可以在可见和近红外光谱区做宽调谐,激光的总体效率较高。 最近我们采用双灯泵浦掺钛宝石,获得了50mJ的激光输出。 实验用的Ti~(+3):Al_2C_7晶体是我们所研制的,掺杂浓度为0.17Wt％;几何尺寸为φ4×60mm,两端面镀以700～960nm波段的增透膜。该晶体棒封在充满染料光谱转换液的石英套管内,然后置于椭圆聚光腔内的两只闪光灯之间。 闪光灯为我所研制的DMX-70型灯,管内径为3.5mm,极间距为70mm。两只灯串接于电路中。闪光时间为10～15μs(脉冲半极大处)。 激光腔的端面反射镜在700～960nm波段内,反射率达99.2％,是曲率半径为750nm的球面镜;输出耦     

钛宝石激光用于眼病诊断

钛宝石激光用于眼病诊断研究人员用掺钛宝石激光器的近红外光正发现一种检查眼底结构的更有效方法。眼检查需要观察眼底，由于光路中存在不透明物（如白内障或血液），或光散射减弱了眼膜曲率镜的图象对比度，检查变得较为困难。近红外激光扫描眼膜曲率镜某种程度上可克服...