钛宝石飞秒激光系统及其应用

目前最为成熟的飞秒激光系统是基于啁啾脉冲放大技术（CPA）的太瓦级钛宝石飞秒激光系统。本文以东莞理工学院光电子技术实验室的钛宝石飞秒激光系统为例,主要介绍飞秒激光系统的组成和一些主流应用,为飞秒激光系统的搭建与商业化提供了可参考的路线和方向。     

低泵浦功率自启动KLM锁模钛宝石飞秒激光器

克尔透镜锁模 (ＫＬＭ)钛宝石激光器现已成为产生可调谐飞秒激光脉冲的主要设备 ,但由连续状态进入锁模运转往往需要外界的扰动来实现 ,这会造成操作上的麻烦和不确定性 .因此 ,实现该激光器锁模的自启动 ,便成为近年来人们感兴趣的课题 .国外曾报导采用对称腔结构 ,或工作在长     

从50到19飞秒,自锁模钛宝石激光器新进展

从５０到１９飞秒，自锁模钛宝石激光器新进展林位株，赖天树，陈毓川，徐杏绍，朱德瑞，莫党（中山大学物理学系，广州５１０２７５）自锁模钛宝石激光器是近年来才发展起来的新型固体激光器，它以其激光频谱范围宽（７００～９００ｎｍ），能够产生短的脉冲，输出功率高...     

双波长可调谐脉冲钛宝石激光器的实验研究

根据多波长同时振荡条件，双折射滤光片透过率与波长的函数关系，得到了７６１．１～７９５．４ｎｍ，７８３．４～８２０．０ｎｍ，波长平均间隔为３６．４ｎｍ调谐范围为２４．６ｎｍ的双波长脉冲钛宝石激光输出。     

脉冲可调谐钛宝石激光器的实验

本文报道了一种小型化的脉冲钛宝石激光器,可输出５３２ｎｍ绿光和可调谐钛宝石激光。     

自锁模钛宝石激光器突破10飞秒

自锁模钛宝石飞秒激光器以其优越的性能和广泛用途备受人们青睐和广泛研究,特别是在脉冲压缩方面,人们采用了多种措施,以获得亚１０ ｆｓ脉冲．美国 ＭＩＴ的研究小组于 １９９９年采用双啁啾镜技术,由该类激光器获得短于５．４ｆｓ的脉冲［１］,这是至今为止直接由此类激光器产生的最短脉冲．国内的报道为 １２ ｆｓ［２］．我们在自行研制的自锁模钛宝石激光器于１９９８年获得 １５ ｆｓ脉冲［３］的基础上,进一步优化激光器腔结构,实现了在７３０～８５０ｎｍ范围内连续可调谐自启动锁模运转,并在７５０ｎｍ附近得到最短为 ８．…     

采用啁啾反射镜色散补偿的7 fs掺钛蓝宝石激光振荡器

通过对钛宝石激光晶体及空气色散的计算分析,仅采用四镜腔结构的啁啾镜色散补偿激光振荡器,在3.1 W的抽运功率下,直接产生了平均功率340 mW,最短脉宽小于7 fs的周期量级脉冲输出.该激光的重复率为173 MHz,中心波长约791 nm,光谱全宽覆盖了从600～900 nm的范围.这是目前国际上所能获得亚10 fs激光脉冲的最简化腔型结构.     

采用啁啾反射镜色散补偿的7fs掺钛蓝宝石激光振荡器

通过对钛宝石激光晶体及空气色散的计算分析,仅采用四镜腔结构的啁啾镜色散补偿激光振荡器,在3.1W的抽运功率下,直接产生了平均功率340mW,最短脉宽小于7 fs的周期量级脉冲输出.该激光的重复率为173MHz,中心波长约791 nm,光谱全宽覆盖了从600～900nm的范围.这是目前国际上所能获得亚10 fs激光脉冲的最简化腔型结构.     

脉冲可调谐钛宝石激光向短波长扩展的研究

对利用和频技术将脉冲钛宝石激光向短波长方向扩展的可能性进行了研究 .在仔细分析了脉冲钛宝石激光器结构的基础上 ,确定了用 KTP晶体实现钛宝石激光与倍频后剩余的 Nd∶ YAG激光和频的方案 .实验中选用两块 KTP作为和频晶体 ,切割角度分别为 θ=85°,φ=90°和 θ=76°,φ=90°,采用 (A)类相位匹配方式 ,获得了 45 9.3～ 5 0 9.6 nm的和频光 ,最大转换效率为 15 .2 % ,最大输出能量为 14.6 m J(在 46 3nm处 )     

飞秒脉冲激光沉积法的动力学过程实验研究

用钛宝石飞秒激光器将最大峰值功率密度为1.14×1013 W/cm2的激光作用在Bi4Ti3O12陶瓷靶、Cu靶、FeSi2合金靶上,研究产生等离子体羽的颜色和形状一般规律:内芯均为白色对应于高温高压等离子体;紧跟内芯的是等离子体的复合形成中性粒子的区域;颜色单一的外层是温度较低的中性粒子和低温等离子体区.飞秒脉冲激光产生的等离子体呈cos4θ的角分布.在准分子脉冲激光沉积下衬底温度为500℃时-FeSi2薄膜的生长模式是Volmer-Weber模式,衬底温度为550℃时β-FeSi2薄膜的生长是Stranski-Krastanov模式.实验发现飞秒激光沉积技术能解决传统PLD法中产生大尺寸微滴的缺陷.     

检测超快超强激光脉冲光电薄膜的研究进展

应用于检测皮秒激光脉冲的薄膜(Ag-Bao)是一种新型的光电薄膜．基于我们的研究综述了这种超微粒子薄膜的研究进展和应用前景．     

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     

利用飞秒激光脉冲整形进行太赫兹波整形

产生太赫兹的一般方法是用超短激光脉冲照射光导天线或半导体材料,产生的太赫兹脉冲形状一般比较复杂.如果要将太赫兹辐射应用于通讯,或者分子反应动力学过程的相关控制,需要能够产生任意形状的太赫兹脉冲.介绍了利用激光脉冲整形对太赫兹波整形的原理和实验研究进展,通过对激发太赫兹辐射的飞秒激光脉冲整形,可以实现对太赫兹波形的控制.控制激励脉冲序列的脉冲间隔可以改变太赫兹脉冲系列的相位关系,调制激光脉冲强度可以产生相应的二进制太赫兹脉冲编码,用周期可变的相位掩模板对飞秒激光脉冲整形实现可调谐窄带太赫兹辐射.     

熔凝石英中异常色散条件下飞秒脉冲激光辐射的丝状形成特征的研究

本文描述了在800—2300纳米变化波长范围内溶凝石英的飞秒脉冲激光辐射丝状形成的研究结果。指出了在很高时间与空间定位的光场中异常群色散速度条件下沿着细丝连续“光弹头”的产生。建立了光弹头传播的变化过程中使绝缘反斯托克斯翅膀的产生与超光谱连续统一体关系。     

飞秒光纤光源的波分解复用-复用实验

为研究飞秒光源作为链路初始光源的可行性,使用阵列波导光栅（AWG）对265 fs光纤光源进行波分解复用 复用实验。实验光源波长为1 52765～1 56505 nm,通道数为48,通道间隔为080 nm。研究发现:在分波实验中,飞秒光纤光源经过AWG后,扫描谱线3 dB带宽为064 nm ,相邻通道串扰为2726 dB,比连续光源增大502 dB;在合波实验中,观察到AWG多端口端对宽带光源的波长选择作用,验证了AWG的色散特性,发现多光束的输出谱线总体轮廓未出现太大变形;在波分解复用 复用实验中,谱线最大损耗为251 dB,输出谱线轮廓和初始光谱基本一致,信号在传输过程中未出现明显失真,证明飞秒光源作为链路初始光源的可行性。     

钛宝石端面泵浦Yb~(3+):YAG激光器输出功率的理论分析

从准三能级速率方程出发,模拟分析了940 nm钛宝石激光端面泵浦Yb3+:YAG输出1 030 nm激光的性能.在此过程中,着重考虑了泵浦光的吸收饱和以及Yb3+的自吸收损耗.结果表明:由于输出波长在1 030 nm附近的Yb3+:YAG晶体存在严重的自吸收损耗,入射功率必须足够强时才能有激光输出,因此激光器的阈值较高;同时,自吸收损耗与Yb3+离子浓度、晶体厚度有关,存在最佳的晶体厚度和Yb3+离子浓度,使激光器的输出功率最大.泵浦光的吸收饱和使激光器运转时激光下能级的粒子数减少,吸收系数下降,相同入射泵浦功率时,激光器的输出功率较低.     

阶跃相位整形的飞秒激光脉冲时间光强分布

利用飞秒超快脉冲相位整形方法,计算并研究了阶跃相位整形后激光脉冲的时域光强分布特点。研究结果表明,通过改变调制位置和调制深度,高斯激光脉冲可以整形形成强度可调的双脉冲结构,且子脉冲的中心时间和脉宽可以采用调制参数来调节。同时,研究发现阶跃位置的有效可调范围和激光的线宽密切相关。