铜蒸汽激光器性能研究的进展

本文评述了用自制的氯化亚铜激光器件进行主动锁模、四波混频、不对称环型腔以及用倍频晶体获得二次谐波等激光特性的研究。     

石墨烯被动锁模谐波阶数可调的掺铒光纤孤子激光器

采用石墨烯被动锁模的掺Er光纤(EDF)环形腔,获得稳定的谐波阶数可调的孤子脉冲激光。通过调节EDF环形腔中的偏振控制器(PC)改变光腔损耗,实现了锁模谐波从一阶至四阶的可控运转。连续锁模基频重复频率为3.873MHz,中心波长为1 557.6nm,谱线宽度为4.5nm,有明显孤子边带,信噪比(SNR)约为45dB,二、三和四次谐波锁模脉冲重复频率分别为7.745、11.618和15.491MHz。本文的实验结果可用工作于反常色散区锁模激光器的多孤子形成机理来解释。     

高数据速率YAG激光器技术

若干实验已证明,用内调制技术能实现YAG激光器的高数据速率通信。本文报导了部分腔倒空、正交激光腔和谐波锁模。在部分腔倒空实验中,如图1所示,在激光腔中只有对一个偏振提供反馈通路。激光器在调准到正常工作后,只要以腔频(265兆赫)激励调制晶体,就能实现锁模,这样     

高次谐波锁模飞秒掺镱光纤激光器的噪声情况

高重复频率的飞秒激光在高速激光测距和三维成像等领域有着非常重要的作用。其中基于飞秒光纤激光器的高次谐波锁模是获得GHz量级以上高重复频率脉冲的重要手段之一。基于含腔内光栅对色散补偿的非线性偏振旋转（NPR）锁模的掺镱（Yb）光纤激光器,在180 mW泵浦光时获得了稳定的143 MHz基频锁模脉冲序列,当泵浦光功率升至1 W时获得了最高20次谐波（2.86 GHz）锁模脉冲序列输出。系统地对比研究了基频锁模与高次谐锁模状态下,脉冲重复频率精密锁定后的艾伦偏差和相位噪声,7次谐波锁模状态下重复频率锁定精度能够保持在10?13 Hz@1 s的稳定度,为高次谐波锁模飞秒激光脉冲序列用于精密测量提供了实验依据。     

KTP晶体环形腔外腔倍频Nd∶YAG激光光束特性的研究

为了解决精细聚焦问题,采用Nd∶YAG倍频技术以获得短波长激光器。在激光烧结技术、获取短波长激光的方法、短波长激光光束特性等方面进行了研究和探讨。从理论和实验两方面,研究了利用KTP晶体对Nd∶YAG激光进行环形腔外腔倍频的方法。这种倍频所利用的基频光最大平均功率为50W,采用声光调Q技术,频率约为1005Hz。当基频光平均功率约为35W的情况下,实验中光光转换效率约为314%。利用BEAMCODESYS光束质量分析系统对二次谐波与基波光束质量进行了比较,并比较研究了二次谐波与基波的聚焦特性。实验中测定的二次谐波TEM00模所占比例约为95%。利用短波长可以获取更小聚焦尺寸,可以在激光粉末成型中得到更微小的成型尺寸,展示了二次谐波在微成型方面应用的初步成果。     

KTP晶体环形腔外腔倍频Nd:YAG激光光束特性的研究

为了解决精细聚焦问题，采用Nd：YAG倍频技术以获得短波长激光器。在激光烧结技术、获取短波长激光的方法、短波长激光光束特性等方面进行了研究和探讨。从理论和实验两方面，研究了利用KTP晶体对Nd：YAG激光进行环形腔外腔倍频的方法。这种倍频所利用的基频光最大平均功率为50W，采用声光调Q技术，频率约为1005Hz。当基频光平均功率约为35W的情况下，实验中光—光转换效率约为31．4％。利用BEAMCODESYS光束质量分析系统对二次谐波与基波光束质量进行了比较，并比较研究了二次谐波与基波的聚焦特性。实验中测定的二次谐波TEM00模所占比例约为95％。利用短波长可以获取更小聚焦尺寸，可以在激光粉末成型中得到更微小的成型尺寸，展示了二次谐波在微成型方面应用的初步成果。     

高重复率波长可变的微微秒Nd:YAG激光系统

作者用锁模Nd~(3 ):YAG激光的二次谐波激励LiNbO_3晶体制作参量振荡器。在625毫微米～3.6微米的范围内得到了波长可变的微微秒光脉冲。利用这种参量输出光产生的二次谐波和输出光或它的二次谐波及Nd~(3 ):YAG激光的基波和二次谐波混频的方法得到了从近紫外到近红外范围内可变的微微秒相干光,重复频率达到了10次/秒以上,本文介绍系统的概要及性能。     

连续Nd:YAG FM锁模激光器

研制了连续Nd:YAG调频(FM)锁模激光器。所用调制器是铌酸锂晶体。基于普克尔效应的电光相位调制。调制频率为200兆赫和400兆赫。200兆赫基波锁模和400兆赫二次谐波锁模,都获得预期运转。在系统回路控制方式上,先后采用本振开环式、本振闭环式和光拍再生式,试验结果表明,前者有短期稳定运转能力,而后者使稳定运转性能得到改善,频率稳定度达10~(-8)。但由于泵浦系统等器件原因,现在还未做过1小     

12.5μJ电光腔倒空锁模皮秒激光器的实验研究

报道了单脉冲能量大于10μJ的腔倒空锁模皮秒激光器。通过实验完成了光纤耦合激光二极管端面抽运Nd:YVO4晶体、半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模的大功率皮秒激光振荡器后,在锁模腔内插入BBO电光晶体,实现重复频率1Hz～10kHz连续可调的电光腔倒空锁模运转。在抽运功率17.9 W时,获得了单脉冲能量12.5μJ、重复频率10kHz、脉冲宽度24.7ps的激光输出。     

预激光技术概述

本文对现有的预激光应用做了归纳总结并得出结论:预激光能控制光场的各个特征参量。预激光控制频率可以实现锁频和选单轴模;控制位相能实现调Q主动锁模、自注入锁模和耦合腔注入锁模;控制空间振幅分布,能实现调Q状态下的选基横模。 本文还详细介绍了我们利用预激光技术完成的耦合腔注入锁模实验。我们采用单棒双腔结构,将高阈值腔产生的静态预激光剪切一部分注入染料腔中进行锁模,结果发现耦合腔注入锁模与普通被动     

12.5μJ电光腔倒空锁模皮秒激光器的实验研究北大核心CSCD

报道了单脉冲能量大于10μJ的腔倒空锁模皮秒激光器。通过实验完成了光纤耦合激光二极管端面抽运Nd:YVO4晶体、半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模的大功率皮秒激光振荡器后,在锁模腔内插入BBO电光晶体,实现重复频率1Hz～10kHz连续可调的电光腔倒空锁模运转。在抽运功率17.9 W时,获得了单脉冲能量12.5μJ、重复频率10kHz、脉冲宽度24.7ps的激光输出。     

同步泵浦锁模染料激光器

所用泵浦方式是纵向激励,泵浦源是被动锁模磷酸盐钕玻璃激光(1.054微米)的二次谐波(0.527微米),脉宽5～7微微秒,0.527微米的脉冲序列,能量为7.5毫焦耳,KDP二次谐波转换效率为40%.染料激光器是准共心腔,腔长1.4米,若丹明     

3.9 MHz被动锁模Nd∶YVO4皮秒激光器的实验研究

报道了一种具有热稳腔设计实现1064 nm皮秒脉冲激光输出的被动锁模Nd∶YVO4激光器。并在此基础上,不改变锁模条件激光模式的同时引入Herriott型多程腔来增加腔长,使总腔长达到38.7 m。采用光纤耦合输出的808 nm激光二极管对Nd∶YVO4晶体进行端面抽运,以半导体可饱和吸收镜作为被动锁模元件,获得了重复频率低至3.9 MHz的皮秒激光脉冲,脉宽为60 ps。在泵浦功率为10 W时,平均输出功率为2.6 W,对应单脉冲能量0.67 μJ,x和y方向的光束质量因子分别为1.01和1.11。     

Nd:YVO4自锁模皮秒激光器

设计并研究了Nd:YVO4自锁模皮秒激光器,探究了激光器的最佳锁模条件。观察并分析了自锁模皮秒激光器准周期锁模、倍周期锁模状态,研究并测量了结构紧凑的直腔自锁模激光器的输出特性。谐振腔为凹平直腔,Nd:YVO4晶体作为激光增益介质和克尔介质,在未加其他锁模元件的情况下,实现了1 064 nm高效率连续锁模脉冲激光输出。晶体距输入镜16 mm、腔长为90 mm时,对1 064 nm透过率分别为10%、20%、30%和50%的四种输出镜下激光器的输出特性进行了对比分析。对激光器进行优化设计,输出镜透过率为10%,泵浦功率为8 W时,激光器输出功率为2.76 W,斜效率高达43.2%,锁模脉冲重复频率为1.43 GHz,激光器实现了高效、稳定的连续锁模。     

稳定HCN激光器的频率

美国国家标准局的科学工作者J.威耳斯和D.哈福德已研制成一项稳定HCN激光器频率和相位的技术。他们用二极管谐波混频器合成频率髙达88兆兆赫的红外光,其精度为千兆分之几。使用频率和相位锁定伺服回路把HGN激光器锁在相位已锁定的微波参考链上,从而达到稳定。频率锁定回路通过机械方式校正热膨胀引起的激光腔长的变化;相位锁定回路(具有产生谱线变窄所需的足够快的响应)通过激光放电电流控制折射率。     

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.     

全光纤掺镱激光器实现锁模和多波长输出

利用半导体可饱和吸收镜(SESAM)和光纤环形镜(FLM)分别作为腔镜,实现了线形腔结构的全光纤掺镱激光器.通过调节偏振控制器(PC)和抽运功率得到了调Q、调Q锁模、连续锁模、二次谐波、三次谐波、多波长等多种输出状态.其中连续锁模状态可实现开机自启动,脉冲宽度31 ps,单脉冲能量40 pJ,重复频率19.3 MHz,...     

Cr4+:YAG激光器增益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。     

倍频晶体β-BaB_2O_4在锁模Ar~+激光脉冲相关测量中的应用

β-BaB_2O_4(偏硼酸钡)晶体是我国首先发现和生长的新型倍频晶体。我们将此晶体应用于锁模Ar~+激光脉冲的自相关测量中(即二次谐波方法),在室温下,很方便地测出了我们的锁模Ar离子激光器输出的脉冲宽度约为190ps与以前采用过的低温法及互相关法得到的结     

基于碳纳米管的Tm∶YAP 2μm脉冲激光特性实验研究

采用结构简单、紧凑的直线腔设计,用单壁碳纳米管(SWCNT)为饱和吸收体,实现了激光二极管(LD)抽运Tm∶YAP晶体的2μm波段被动调Q和调Q锁模(QML)脉冲激光运转。当腔长为30mm时,实现了稳定的2μm被动调Q激光输出,抽运功率为8.64 W时,最大平均输出功率为507mW,最高重复频率26.91kHz,最窄脉宽262ns,相应的单脉冲能量18.8μJ。腔长增加到80mm时,得到调Q锁模激光运转,最大平均输出功率和调Q包络脉冲的最高重复频率分别为387mW和34.61kHz,调Q包络下锁模脉冲的重复频率为1.87GHz。