铌酸锂波长转换器中参量过程的研究

考虑到抽运损耗、走离和非线性等效应,对周期性极化LiNbO3光波导的级联二阶非线性效应波长转换中的参量过程进行了理论研究及数值分析,结果表明:抽运光、信号光和差频光之间会发生周期性能量振荡,最优波导长度随抽运光和信号光的注入功率的增大而减小;脉冲抽运时因走离效应的影响,能量振荡相对较弱.利用这种能量振荡特性,通过调整注入控制光功率大小在实现信号波长转换的同时可以实现脉冲整形.     

激光注入锁定技术压缩线宽的研究

本文采用多模激光振荡的半经典理论,分析了在注入锁定时腔内各纵模与注入信号间的作用关系.用连续的Nd:YAG激光器产生的单纵模激光信号,注入高增益调Q非稳腔激光器中,实现了注入锁定,获得了脉宽为20ns、峰值功率为10.5MW的傅立叶变换极限的单纵模激光输出.     

基于LabVIEW的固体相干激光雷达多普勒测速的信号处理

建立了固体相干激光雷达对运动目标速度的测量系统.雷达发射源为种子注入Nd∶YAG脉冲激光器,回波通过光纤耦合器与本振合束,利用泰克示波器采集外差信号,使用LabVIEW进行信号处理.利用测量多普勒频移测量运动目标的速度,使用放大镜式的快速傅里叶变换提高频谱的频率分辨率,从而提高了测量速度的精度.     

钢板激光光声信号低频特性分析

利用YAG固体激光器产生的脉冲激光照射到钢板表面，采用加速度计拾取激光产生的脉冲光声信号，对脉冲光声信号进行了功率谱分析，得出小于25kHz的低频激光光声信号是一个含有多种频率的复频信号，其功率谱峰所对应的频率大小与样品无关。     

高速窄脉冲激光器驱动电路设计

高速窄脉冲激光驱动电路是实现高分辨率激光测距的关键。介绍了高速窄脉冲激光驱动电路的工作原理,推导出驱动电路主要元器件参数的计算公式,设计的由普通元器件组成的高速窄脉冲激光器的驱动电路,在调制频率为52MHz时,实测光信号占空比约为11％,能量效率为10％,光信号边沿约为Ins。可用于便携式的高辨率激光测距。     

增益开关激光器抖动抑制问题研究

从激光外注入式单模速率方程出发,深入分析探讨了影响DFB激光器输出脉宽的因素,通过对不同调制电流、调制频率注入时与输出脉宽,脉冲抖动的关系的分析,并结合实验过程所获得的数据进行模拟,从中获得出了低抖动输出时的最优条件.     

0.47J×100Hz高光束质量二极管泵浦脉冲固体激光器

采用二极管侧面泵浦结构和主振放大方案,设计和实验研究了大能量高光束质量脉冲固体Nd：YAG激光器.获得了单脉冲输出能量0.47J,重复频率100Hz,光束质量M2因子为4的高光束质量全固态脉冲激光输出.     

532 nm激光脉冲抽运的钛蓝宝石增益开关激光器

采用Nd∶YAG调Q倍频激光器抽运钛蓝宝石(Ti∶Al2O3)晶体,实现钛蓝宝石激光器的增益开关运转.当用脉宽为32 ns,能量为21 mJ的532 nm绿光脉冲抽运时,在5 cm腔长情况下,获得比抽运光脉冲窄的15 ns脉宽的激光脉冲,脉冲能量为0.86 mJ,激光中心波长为780 nm.理论上,从速率方程组出发,计算输出激光的脉冲宽度,研究激光器抽运能量、腔长及腔结构对输出特性的影响.     

激光脉冲能量时空特性的试验研究

激光脉冲能量的时空特性与激光加工精度、表面质量和稳定性有直接关系。通过 探测ＪＧ－２型固体激光器脉冲能量的时空分布结构，系统地试验研究了激光脉冲能 量时空特性及其对激光强化质量的影响，用以指导激光加工和提高现有激光器加工精 度和质量水平。     

无氦重复频率TEACO_2激光器

本文报道了采用增装气体循环、冷却装置和扩大腔体贮气体积与放电体积之比方式,实现了 TEACO_2激光器无氦、高气压、重复频率长时间稳定工作。得到在每秒5次重复频率时激光脉冲输出能量为1焦耳;激光器的最高重复频率可达每秒10次以上;一次充气输出1.1× 10~5个脉冲后,能量没有出现下降的趋势。     

Incoherent pulse Doppler lidar as the velocimeter system

This note reports a new type of incoherent pulse laser Doppler lidar velocimeter with iodine molecular filter as a frequency discriminator. Its transmitter subsystem applies a Nd:YAG pulse laser which is injected with a single longitudinal-mode diode pumped continuous seeder laser.The field experiment proved that this velocimeter measurement results are consistent with those measured by photoelectric velocimeter. Measurements of eight different velocities show that the standard deviation is 0.56 m/s, the range resolution is 3.75 m.     

LD泵浦Nd:YAG激光毛化轧辊粗糙度的模拟分析

针对CO2激光器和灯泵浦的Nd:YAG激光器毛化技术的不足,利用半导体泵浦Nd:YAG激光器进行轧辊毛化。此装置具有峰值功率较高,光学质量好,使用寿命长,维护成本低等优点。本文利用半导体泵浦Nd:YAG激光器对轧辊毛化试验,分析了泵浦功率、脉冲频率、脉冲宽度、离焦量以及点阵密度等加工参数对毛化坑形貌和表面粗糙度的影响规律,并根据实验结果对表面粗糙度进行数值模拟,最后对模拟结果与实验值进行比较,得出了可以有效使用该模拟方法给出加工参数的调整规律结论。     

大功率LD泵浦被动调Q Nd:YVO4/KTP倍频绿光激光器的研究

LD泵浦的全固态调Q绿光激光器具有高峰值功率、高平均功率、高脉冲能量、光束质量好、体积小、寿命长等特点，在材料加工、医疗、光谱和空间通讯中具有重要意义。本文用KTP晶体进行腔内和腔外倍频，得到532 nm高重复频率、高峰值功率的绿光输出。泵浦功率为15．3W时，平均输出功率达到了684mW；腔内倍频的准连续绿光的峰值功率最高达到3．08 kW。最后对腔内倍频实现高峰值功率输出的原因做了简要的探讨。     

1.9 ns LD端面泵浦Nd:YVO4/GaAs被动调Q激光器

研究了激光二极管端面泵浦Nd:YVO4/GaAs被动调Q激光器的输出特性。在连续光运转和调Q运转情况下,得到的激光最高输出斜效率分别为41.5%和11.4%。用一片700 μm厚的GaAs薄片作为饱和吸收体,对1.06 μm激光透过率为6.5%的平面镜作为15 mm谐振腔的耦合输出镜,得到的最短脉宽仅为1.9 ns。在泵浦功率由0.5 W上升到5.6 W的过程中,用T为6.5%和20%的输出镜得到的脉冲重复频率从18.7和23.9 kHz分别上升到53和41.3 kHz。两种输出镜透过率下得到的最大脉冲能量分别为8.5和13.3 μJ,相应的峰值功率高达4.45和4.6 kW。此激光器具有非常高的振幅稳定性,在高泵浦功率下调Q脉冲振幅波动小于3%。     

汽车发动机排气阀脉冲激光焊接实验研究

采用YAG激光作为焊接热源,对汽车发动机排气阀的激光焊接工艺进行了实验研究。实验结果表明：对焊面的打磨、抛光和紧密接触对防止焊缝中产生过多的气孔和提高焊缝的机械性能有重要作用;激光功率密度、焊接速度、脉冲宽度和脉冲频率四个参数是实现脉冲激光焊接的关键因素。经理论推导,确定了在脉冲激光最大平均输出功率300W、单脉冲能量60J、脉冲频率5Hz、焊接速度0.75mm/s的限定条件下,最佳工艺参数组合为脉冲宽度8ms和峰值功率7.5KW。与经传统摩擦焊所得焊缝质量相比,其抗剪切强度有明显提高。     

532 nm单频Nd:YVO4/KTP激光器及碘吸收谱线观测的研究

用Nd:YVO4/KTP内腔倍频激光器在515 mW抽运时,获得了40.4 mW的单频532 nm绿光.分析了获得单频运转的原因,并从理论上分析、实验中验证了用增加腔长的办法,可减小自由运转激光器的频率漂移.用其单频输出观测到1997年国际米定义咨询委员会(CCDM)推荐谱线以外的一些新的12吸收谱线.     

Modulation response performances of a Fabry-Perot semiconductor laser subjected to light injection from another Fabry-Perot semiconductor laser

The modulation response characteristics of a Fabry-Perot semiconductor laser （slave FP-LD） subjected to light injection from another Fabry-Perot semiconductor laser （master FP-LD） have been investigated theoretically. The results show that the modulation response performances of the slave FP-LD depend on the light injection strength, the central mode frequency detuning △f and the mode spacing difference between the slave FP-LD and the master FP-LD. With the increase of the light injection strength from the master FP-LD, the 3 dB modulation bandwidth of the slave FP-LD will be enhanced; however, if the injection strength is increased to certain degree, the front side of the relaxation oscillation peak will be reduced to below 3 dB, which results in the rapid decrease of the 3 dB modulation bandwidth. With the increase of △f, for a relatively small injection strength level, the 3 dB modulation bandwidth will behave a monotonous enlargement until the slave FP-LD operates in a period-one state （P1）. For a relatively strong optical injection level, the slave FP-LD has a broad injection-locked frequency detuning area. Within the injection-locked area, with the increase of frequency detuning △f, the 3dB modulation bandwidth increases at first and then decreases after experiencing a maximum value. For given light injection strength and frequency detuning, the 3 dB modulation bandwidth of the slave FP-LD has two maximums and behaves a symmetrical distribution with the change of △λ By choosing reasonable parameters, the 3 dB modulation bandwidth can be significantly improved. For the parameter values selected in this paper, the 3 dB modulation bandwidth can increase 5.5 times compared with the case of free running.     

LD泵浦Nd:YVO4/Cr4+:YAG被动调Q激光器性能实验研究

采用7.5 cm的直腔,对LD泵浦的Nd:YVO4/Cr4+:YAG被动调Q激光器的脉冲性能进行了相关实验研究。采用两块不同透过率的输出镜和两块不同小信号透过率的Cr4+:YAG晶体,分别研究了调Q脉冲的平均输出功率、脉冲宽度、重复频率、单脉冲能量以及峰值功率随泵浦功率的变化关系。在泵浦功率达到13.3 W时,采用6.5%的输出镜和小信号透过率为60%的Cr4+:YAG晶体得到了最短脉宽为15 ns且具有高稳定性和可靠性的调Q脉冲输出,其相应的峰值功率可达到3.04 kW,适用于军事国防领域。     

高重频激光对激光导引头的干扰机理实验研究

研究高重频激光对半主动激光制导导引头的干扰效果与导引头的信息处理能力和干扰信号样式的关系. 设计了一套激光半主动制导对抗半实物仿真系统,从信号级研究了导引头的工作原理并设计了多种抗干扰算法进行信号处理,提供了干扰效果评估方案. 分析了导引头在搜索阶段高重频激光对导引头编码识别过程的影响,以及导引头在跟踪阶段高重频激光的干扰频率、能量、位置和干扰时机对导引头不同抗干扰措施条件下的干扰效果. 实验结果表明,干扰脉冲的能量越大,干扰源与目标的夹角越大,干扰效果越明显;提高干扰激光脉冲的频率会提高干扰成功的概率,缩小导引头的时间波门的宽度会增强导引头的抗干扰能力.      

一种双频共激活区调谐的染料激光放大系统

用双频染料激光的相关调谐原理，设计了一种不用分束耦合元件的新型迈尔克逊双频选频腔，实验实现了共线，宽调谐范围，功率比可控，可调，窄线宽的双频激光的振汇与放大，获得了脉冲能量12－13mJ的高功率输出。