基于单谐振光参量振荡器产生可调谐中红外双频激光的研究

采用1 064 nm双频连续激光泵浦基于周期极化铌酸锂晶体的单谐振光参量振荡器实现了双频中红外激光输出,通过调节晶体的温度和极化周期,实现了输出波长在3～3. 8μm范围可调谐.双频中红外激光的拍频与泵浦光拍频相同,调谐范围为125～175 MHz.在泵浦光功率为6. 9 W,晶体极化周期30μm,晶体温度75℃时实现了1. 25W的双频中红外激光输出,泵浦光-闲频光的最高转换效率为18. 2%.通过调节双频激光的功率比,可以改变输出中红外双频激光的调制深度.     

频率可调半导体抽运单向非平面环形腔单频固体激光器

采用带有角椎棱镜的非平面环形腔激光器实现单频激光输出,在抽运功率为1 W时,单频激光输出功率达230 mW.斜率效率51%.应用压电陶瓷调节腔长,可以得到560 MHz的调谐带宽.     

太阳光直接抽运的激光器研究历史与发展趋势

太阳光直接抽运的激光器以太阳光为抽运源,直接将太阳光转化为激光.介绍了国内外太阳光直接抽运激光器的研究状况.从太阳光到激光的转换效率论述了太阳光直接抽运激光器的应用优势;回顾了太阳光直接抽运的各类激光器的研究历史,按太阳光汇聚方式对太阳光直接抽运的固体激光器进行了归类分析,对太阳光直接抽运的激光器发展进行了预测.     

用参量法通过LiNbO3晶体产生太赫兹的理论设计

按照参量振荡器的基本原理,从理论上设计了一个太赫兹参量振荡器。根据动量守恒、能量守恒条件以及相位匹配条件,应用铌酸锂(LiNbO3)晶体,给出了理论设计过程。画出了频率在太赫兹波段,波长与折射率的关系曲线,分析了太赫兹参量振荡器的非共线相位匹配条件,确定了晶体形状及其切割角、输出太赫兹波的可调谐范围,并画出了晶体为铌酸锂时相应的曲线,根据有效的输出功率,最后设计出最佳的太参量振荡器的结构。     

种子注入固体激光相干探测实验研究

利用激光二极管(LD)抽运的单块非平面单向行波环形腔单频固体激光器作为种子源,对电光调Q的功率激光器进行种子注入。通过温度反馈控制对种子光源进行频率调节,控制种子光源和从动激光器自由振荡频率的匹配,得到种子注入发生比率为80%,脉冲功率半宽度为20 ns,能量为5 mJ,重复频率为500 Hz的单频激光输出。利用目标反射回波与声光移频的本振光进行外差探测,获得了包含速度信息的相干信号输出。     

LD端面抽运Yb:YAG固体激光器的研究

对LD端面抽运Yb:YAG固体激光器的参量作了计算,抽运光腰分别取400μm和160μm,振荡光腰的取值为130μm,计算出8 at-%掺杂的Yb:YAG晶体的厚度等参量值,在实验中采用了1.2 mm和1.6 mm两种规格的8at.-%掺杂的晶体,很好地验证了这个结论.     

涡旋光场在强散射环境中的应用

涡旋光场具有螺旋形的波前和相位奇点,光场中的每个光子都携带轨道角动量。其独特的性质使得涡旋光场可以在空间上区分不具有空间相干性的散射光与具有空间相干性的非散射光,从而可以作为系统中的空间滤波器件使用,并且在强散射环境里这种空间滤波效果尤为显著。分析了涡旋光场所具有的空间滤波作用的原理,并介绍了近年来利用涡旋光场在强散射环境中进行空间滤波的研究。设计了使用涡旋光场的水下激光雷达测距实验,从而证明涡旋光场在强散射环境中可以通过其空间滤波作用提高激光雷达水下测距的精度,并且散射越强,这种空间滤波作用对测距精度的提高越明显。     

激光二极管抽运的高光束质量的Yb

演示了激光二极管(LD)端面抽运Yb∶YAG薄片固体激光器,抽运源是美国相干公司(COHERENT)光纤耦合输出半导体激光器,光纤输出芯径为800 μm,在940 nm处最大输出功率为13.56 W,由于光纤输出芯径较大,不利于抽运光和振荡光的模式匹配,为了得到较小的抽运光斑,采用了焦距比为30∶12的耦合透镜组压缩入射到晶体端面的抽运光光腰半径,晶体为原子掺杂浓度8 at.-%,几何尺寸为φ7 mm×1.6 mm国产Yb∶YAG晶体,整个实验装置采用温差电致冷(TEC)和循环水冷却方式,实验中得到了3.06 W的连续激光输出,激光器的斜率效率为33.1%,测得M2因子在x和y方向分别为1.54和1.73,具有良好的光束质量。     

激光二极管抽运的高光束质量的Yb:YAG薄片激光器

演示了激光二极管(LD)端面抽运Yb:YAG薄片固体激光器,抽运源是美国相干公司(COHERENT)光纤耦合输出半导体激光器,光纤输出芯径为800μm,在940 nm处最大输出功率为13.56W,由于光纤输出芯径较大,不利于抽运光和振荡光的模式匹配,为了得到较小的抽运光斑,采用了焦距比为30:12的耦合透镜组压缩入射到晶体端面的抽运光光腰半径,晶体为原子掺杂浓度8 at.-%,几何尺寸为φ7mm×1.6 mm国产Yb:YAG晶体,整个实验装置采用温差电致冷(TEC)和循环水冷却方式,实验中得到了3.06 W的连续激光输出,激光器的斜率效率为33.1%,测得M2因子在x和y方向分别为1.54和1.73,具有良好的光束质量.     

激光主动探测成像中全景拼接的算法研究

激光主动探测成像是将激光技术、距离选通技术、微弱目标的成像处理等技术结合应用的一项新技术。因其分辨率高、抗干扰能力强、能够生成三维像的优点,广泛应用于各种探测领域。但这种方式获取的图像一般视场角偏小,不利于全局的观察和分析。本文描述了一种通过改进的并行SURF算法检测场景角点特征,能够高速实时地将相邻场景焦点特征相匹配的全景拼接方法。测试了这种方法的运行效率和拼接效果。利用改进后的SURF算法将小视角的图像拼接起来,增大了可视范围,提高了观察和分析的综合能力。并且将这一方法运用到了3D成像激光雷达距离信息的拼接中,测试了效果,验证了其可行性。本文提出的快速配准拼接算法,为高速实时大视场观察奠定了理论和实验基础。