新型掺杂过渡金属离子可调谐激光晶体研究的现状与展望

固体可调谐激光器在科学研究、医学、测量学、测试技术、超快脉冲激光器以及通讯等领域有着广泛的应用。其核心部件为可调谐激光晶体,晶体的物理性质和光学性质直接决定了激光器的性能。常见可调谐激光晶体的掺杂离子分为两类,稀土离子和过渡金属离子。综述性报道了以过渡金属离子掺杂介质的新型可调谐激光晶体的光谱特性、激光特性及其近期应用进展。     

掺Cr4+离子的激光材料与器件

综合评述掺Cr^4 离子的激光材料,特别是Cr^4 ：YAG和Cr^4 ：MgzSiO4晶体的重要特性及其在激光器件中的应用．Cr^4 ：YAG和Cr^4 ：Mg2SiO4这两种晶体有望成为近红外可调谐固体激光器的理想增益介质．     

激光二极管泵浦1319nm单频可调谐激光器技术研究

采用激光二极管泵浦单块非平面环形腔Nd：YAG激光器，获得了1319nm的单频可调谐激光输出。输出功率为99mW。斜效率为29％。用扫描F—P法和狭缝扫描法分别测量了激光器的纵模、横模特性。激光器为单纵模、基横模运转．用温度调谐方法研究了激光器的频率调谐特性，结果是调谐范围为14GHz。连续温度调谐系数为2．1GHz／C。     

掺铬镁橄榄石的发光中心研究

引言激光技术及其相关科学的发展,使结构紧凑的近红外调谐激光器日受瞩目,从而促进了固体可调谐激光的研究叫。固体激光器的许多激活介质是在特定的基质材料中掺入适量的激活杂质而形成的,其中掺过渡族金属离子的晶体很受重视。近年来为三价铬离子寻找新基质材料的研究取得了很大进展。不     

二种新型的掺锂KCl色心激光晶体

<正> 可调谐激光器是当前激光器研制工作中最活跃的领城之一。色心激光器由于具备了一系列突出的优点,近几年来,迅速发展成为可调谐激光器领城中的一个重要分支。目前,已研制成功十几种具备应用价值的色心激光晶体。色心激光器亦己在一些重要的科技领城中应用。特别是近二、三年中,这方面的工作在国际上极受重视,有不少重大的突破。但是,应该指出,有关色心激光器的研制和应用。均仍处于发展的较初始阶段。有关色心激光晶体的研制和新材料的探索; 色心的形成、缔合、转型和衰变; 激发和发射机理以及     

掺铬镁橄榄石的发光中心研究

引言激光技术及其相关科学的发展,使结构紧凑的近红外调谐激光器日受瞩目,从而促进了固体可调谐激光的研究.固体激光器的许多激活介质是在特定的基质材料中掺入适量的激活杂质而形成的,其中掺过渡族金属离子的晶体很受重视.近年来为三价铬离子寻找新基质材料的研究取得了很大进展.不少掺铬晶体已在室温下实现了新频段的近红外调谐或宽带激光运转,如蓝宝石,金绿宝石,绿母石和镁橄榄石等.其中掺铬镁橄榄石的光谱覆盖范围最宽,其荧光光谱范围为0.69μm～1.4μm.这引起人们极大的兴趣.对Cr:Mg_2SiO_4晶体荧光的这种独特性质的机制,人们也提出了种种的猜测和解释.     

可调谐掺铒光纤环形腔单纵模激光器

利用驻波干涉和饱和吸收诱发的自写入光纤光栅的窄带滤波特性及反射波长自适应特性,通过内置可调谐介质薄膜滤波器研制成了可调谐掺铒光纤环形腔单纵模激光器。其有效可调谐波长范围达33nm,在波长连续调谐范围之内均为单纵模输出,激光线宽稳定在2.35KHz以下。     

红外单光子探测器定标方法研究

紫外激光器输出的355 nm激光泵浦BBO晶体,采用晶体的I类相位匹配,利用晶体的角度调谐特性得到的红外波段光源应用于单光子探测器定标,提出了利用参量下转换产生的纠缠光子对定标SPCM单光子探测器量子效率的方法,介绍了实验原理和定标装置。     

自倍频晶体的研究和激光应用进展

自倍频晶体是一种兼具激光特性和非线性特性的复合功能晶体。从非线性光学的基础理论和激光自倍频晶体的基本要求出发,综述了不同稀土离子掺杂的非线性基质LiNbO_3、YAB、LCB和ReCOB(Re=Y, Gd)晶体的发展历程,重点总结了近年来在激光自倍频晶体中取得的进展。Nd:GdCOB晶体的545 nm自倍频绿光功率突破10 W,Yb:YCOB晶体的513 nm自倍频青绿光功率突破5 W。通过电子-声子耦合作用,首次在Yb:YCOB晶体中实现瓦级自倍频黄光激光输出,输出波长在565～570 nm内可调谐。自倍频激光器结构简单、稳定性高、抗冲击性强,在军事对抗、激光医疗、激光显示等领域取得了多方面应用,展现出广阔的发展前景。     

基于多波长激光器和MZ干涉仪的可调谐可重构微波光子滤波器

提出了1种基于波长间隔可调谐多波长激光器和MZ干涉仪的微波光子滤波器.光子晶体光纤(PCF)Sagnac环滤波器具有波长选择的功能,使激光器产生多波长.向PCF的一个大空气孔中填充甘油,调节温度,改变PCF的双折射,能够使激光器产生不同波长间隔的激光.该激光器作为微波光子滤波器的光源,通过连续调节输出激光的波长间隔,可使滤波器具有不同的自由频谱范围(FSR),实现了滤波器的连续可调谐.当温度的变化范围为25-120℃时,仿真测得,FSR的变化范围为2.33-10.54 GHz.此外,通过调节MZ干涉仪两臂的臂长差,改变载波系数,使滤波器通带具有不同的主旁瓣抑制比和3 d B带宽,频率响应形状发生明显变化,实现了滤波器的可重构特性.     

高平均功率全固态OPO及倍频可调谐蓝光激光器

实验研究了采用光参量激光与倍频方法产生高平均功率可调谐蓝光激光方案,实验获得900nm近红外参量激光输出9.4W,参量转化效率达52%;采用温度调谐,获得777nm到1036nm的可调谐参量输出;利用走离补偿的新晶体BiBO对可调谐光参量倍频,获得可调谐蓝光激光输出,调谐波段覆盖整个蓝光波段,蓝光激光最高输出功率1.3W,倍频效率21%.此外,分析了蓝光输出功率倍频效率较低的原因,并提出了改进倍频效率和提高蓝光激光输出功率的方案.     

测量飞秒光参量产生器输出光脉冲脉宽的自相关仪的设计

设计出一台只用一块非线性晶体就能够测量宽波长范围的飞秒激光脉冲脉宽的单次脉冲自相关仪,适用于测量由光参量产生获得的可调谐飞秒激光脉冲的脉宽.     

An electrical-filtered optical heterodyne technique for tuning speed measurement of DBR lasers

A new scheme based on the electrical-filtered optical heterodyne technique is proposed for measuring the tuning speed of tunable distributed Bragg reflector (DBR) lasers. In this scheme, a 10 GHz high-pass electrical filter is used and the wavelength switching time of a tunable DBR laser for different tuning frequencies corresponding exactly to different delay lines is measured. The switching time is measured to be nearly 300 ns and can be improved by reducing the equivalent resistance-capacitance (RC) time constant of the device. The distribution of the beat signal of the DBR laser in the time domain is also obtained, and is a good match with the waveforms measured using an optical filter.     

用载能离子束辐照技术制备的激光晶体光波导

激光晶体是重要的激光增益介质．光波导结构是集成光子学的基本元件之一．利用载能离子柬辐照技术,可以在激光晶体材料中制备光波导结构,进而实现微型的波导激光．本文综述了载能离子辐照技术制备激光晶体光波导的基本原理与方法,以及离子束对晶体波导微荧光性能的影响,介绍了晶体波导激光的最新研究进展．最后,展望了离子辐照激光晶体光波导研究的未来发展方向．     

掺杂ZnWO4晶体的研究现状与进展

ZnWO4单晶是一种优良的基质晶体材料,过渡金属离子和稀土离子能够较容易地掺杂进去,从而使掺杂ZnWO4晶体具有闪烁发光、上转换发光、可调谐激光等性能。本文从闪烁发光、上转换发光、可调谐激光和大功率LD泵浦发光等几个方面,介绍了掺杂ZnWO4晶体在生长技术、性能测试和发光机理等方面的研究进展。     

Tunable nanowire nonlinear optical probe

One crucial challenge for subwavelength optics has been the development of a tunable source of coherent laser radiation for use in the physical, information and biological sciences that is stable at room temperature and physiological conditions. Current advanced near-field imaging techniques using fibre-optic scattering probes have already achieved spatial resolution down to the 20-nm range. Recently reported far-field approaches for optical microscopy, including stimulated emission depletion, structured illumination, and photoactivated localization microscopy, have enabled impressive, theoretically unlimited spatial resolution of fluorescent biomolecular complexes. Previous work with laser tweezers has suggested that optical traps could be used to create novel spatial probes and sensors. Inorganic nanowires have diameters substantially below the wavelength of visible light and have electronic and optical properties that make them ideal for subwavelength laser and imaging technology. Here we report the development of an electrode-free, continuously tunable coherent visible light source compatible with physiological environments, from individual potassium niobate (KNbO3) nanowires. These wires exhibit efficient second harmonic generation, and act as frequency converters, allowing the local synthesis of a wide range of colours via sum and difference frequency generation. We use this tunable nanometric light source to implement a novel form of subwavelength microscopy, in which an infrared laser is used to optically trap and scan a nanowire over a sample, suggesting a wide range of potential applications in physics, chemistry, materials science and biology.     

自泵浦可调谐FWM型全光波长转换器的研究

基于半导体光放大器（SOA）构成的环境激光器新型方案实现了自泵浦可调谐四波混频（FWM）型全光波长转换，转换速率为2.5Gbit/s。可调谐范围10nm。对可调谐波长转换过程进行了验证，分析了转换效率与频率失谐之间的关系，结果表明，相对于普通的四波混频型波长转换，此种方案中转换效率更依赖于频率失谐的大小，要取得宽的调谐范围和好的转换结果，需要对方案结构和半导体光放大器结构参数进行优化。     

外腔半导体激光器的实验研究

本文报道了外腔半导体激光器的一些研究成果。利用闪耀光栅作反馈元件，对808nm波长的半导体激光器形成弱耦合外腔，实现了光谱特笥较好的窄线宽单模激光输出，线宽小于0.06nm，边模抑制比大于30dB，最大输出功率为35.4mW，总的光－光转换效率为46％。通过调整光栅转角，可以得到11.66nm的波长调谐范围。设计了光栅－反向镜联动结构，使外腔半导体激光器的输出方向不再随调谐而变化。     

准连续钛宝石激光器中调谐紫外光源的产生

利用两块β－ＢａＢ２ Ｏ４（ＢＢＯ）晶体有效实现对平均功率为４００ ｍ Ｗ 左右、重复频率为１０ ｋＨｚ的准连续调谐钛宝石激光的倍频,获得了波长范围为３６０～４７６ ｎｍ 的调谐紫外及可见光源;利用和频效应获得了调谐范围为２４０～２６０ ｎｍ 的三次谐波