脉冲 Nd : YAG 激光泵浦双波长染料激光器

脉冲Ｎｄ：ＹＡＧ激光泵浦双波长染料激光器翁明亮杨香春张沛贞孙占鳌（中国科学院上海光机所２０１８００）本文介绍了一种双波长的染料激光器，该染料激光器可以交替产生两种波长的激光。该激光器泵浦源采用脉冲Ｎｄ：ＹＡＧ激光器，波长为０．３５５μｍ，脉冲宽度为１...     

LD泵浦机械斩波调Q激光器的设计

主要通过理论上的设计,给出一种LD泵浦机械斩波调Q全固态Nd:YAG脉冲激光器。该方案通过机械斩波调Q的方式,给出一个锁定功率不受Q开关限制,同时输出激光的脉冲宽度接近于声光调Q的输出脉冲。设计主要通过分析开关时间、脉冲时间和储能时间的关系,由马达的转动角速度、斩波片半径来确定开槽宽度、挡光宽度。在设计激光脉冲输出时,可根据加工要求,确定开关时间、脉冲宽度、储能时间等3个参数,并设计出相应的斩波片。通过这种机械Q开关的设计,给出了脉宽范围在0.2~4ms,脉宽范围参数可调,单脉冲能量0.1~2J,脉冲频率可调的激光脉冲输出。该脉冲激光器,可以突破声光调Q的全固态Nd:YAG脉冲激光器的平均输出功率200W的瓶颈,以期解决部分激光加工如激光毛化等工业应用的加工效率问题。     

高重复率LiF:F_2~-色心调Q的YAG倍频激光器

本文阐述了作者研制的LiF:F_2~-晶体色心调Q的YAG倍频激光器.该激光器输出高重复率、高峰值功率、窄脉宽的脉冲蓝绿激光,适用于机载激光雷达进行大面积、高深度、高精度的海洋探测.文中还介绍了这种激光器输出激光的偏振性、脉冲宽度和能量的稳定性等实验结果.     

激光技术简介:第三部分 激光技术

在前面两讲,我们介绍了激光原理和激光器.要把激光器广泛应用于工农业生产、国防建设和科学实验中去,还要根据不同的用途,采用一些特殊的方法和装置.本讲介绍几种最常用的激光技术,包括激光调Q、调制、倍频、选模、稳频、放大和锁模等项技术.一、激光调Q(Q开关)技术在第二讲中,我们介绍过脉冲运转的固体激光器,它比连续运转的激光器,一般具有较高的峰值功率,可用于材料加工方面.但是,它的激光输出的脉冲宽度(也叫脉冲时间)比较宽(通常为毫秒数量级),所以平均功率低.这种普通的脉冲激光器还不能适用于激光测距、激光雷达、激光脉码通信等,而要采用激光调Q技术,以产生适用的巨脉冲的激     

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.     

大气压横向激励N_2激光器

由于瞬态激光光谱学、荧光寿命、光化学及光生物学效应等的研究发展,需要稳定可靠的超短脉冲强光光源.而输出谱线为3371埃的大气压N_2激光器,其结构简单,不需要真空密封和真空泵,容易获得高输出功率(兆瓦级以上),窄脉冲宽度(可达亚毫微秒级)和高脉冲重复率(可达1千赫以上)的紫外相干辐射,且稳定可靠,因此受到人们的普遍重视.横向激励的高气压氮分子激光器已成为目前氮激光器件研究中的一个新的动向.几十乇压力的低气压N_2激光器,其脉冲宽度一般为数毫微秒,对一些瞬态过程的研     

无抽空谐振腔的大气压脉冲N_2激光器

介绍了无抽空谐振腔的大气压脉冲N2激光器的制作方法.该激光器主要由双面环氧树脂印刷电路板制作的储能传输线和脉冲形成线、高压直流电源,N2气源等器件构成,两端均可输出激光,为科研、实验提供了一种自制结构简单、使用方便、光脉冲宽度小于1ns,单个脉冲的能量约为100～300 mJ的小型紧凑的无抽空谐振腔大气压脉冲N2激光器.     

300 MHz、139 fs全光纤超短脉冲激光器

高重复频率超短脉冲光纤激光器在高效加工、生物光学成像等方面具有广泛的应用价值。报道了基于非线性偏振演化效应的高重复频率、百飞秒、集成化光纤激光源。通过集成结构实现重频300.25 MHz、脉冲宽度139 fs的脉冲激光。在384.2 mW的平均泵浦功率下,该激光器连续工作12 h,光谱输出形状未发生变化。其中在6 h内,重复频率漂移量约为25 Hz。此外,该激光器在泵浦功率为512.8 mW时,可以实现自启动,因此,这种结构简单,高重复频率的超短脉冲锁模光纤激光器是一种具有广泛应用潜力的激光源。     

基于MoS_2可饱和吸收体的Nd:GYSGG激光器双波长调Q及锁模的研究

利用真空蒸镀法制备了MoS_2可饱和吸收体,研究了Nd∶GYSGG激光器在1 057.28nm和1 060.65nm的双波长调Q及锁模运转特性.在泵浦功率为4W时获得重复频率为51kHz,最小脉冲宽度为831ns的调Q激光脉冲,以及重复频率为83MHz,脉冲宽度约为260ps的调Q锁模激光脉冲.激光器调Q运转的最大输出功率为0.25W,相应的光光转换效率为6.25%,得到最大单脉冲能量为4.9μJ.测得锁模脉冲最大输出功率为0.167W,相应的光光转化效率为3.96%.     

种子注入高重复频率Q开关激光器

分析了自发辐射与注入种子信号在激光建立过程中的竞争对种子注入的影响. 利用单块非平面环形腔单频激光器作为种子振荡信号,注入到高重复频率Q开关构成的从动激光器,获得单脉冲能量大于5mJ、脉冲宽度40ns的单纵模振荡脉冲激光输出. 测试了种子激光器在不同频率、功率及在从动激光器不同抽运能量下种子注入现象发生的几率实验. 结果表明,频率匹配和从动激光器的抽运能量是影响种子注入发生几率的重要因素.     

基于氧化石墨烯掺铒光纤锁模激光器的研究

论文报道了基于氧化石墨烯可饱和吸收体掺铒光纤锁模激光器的研究.实验过程中将氧化石墨烯分散到PVA醇解物中,制成了氧化石墨烯-PVA薄膜,并将该薄膜作为饱和吸收体应用于掺铒光纤激光器中,实现了稳定的锁模运转.激光脉冲的重复频率为9.26MHz,中心波长为1 531.30nm,3dB带宽为1.38nm,激光脉冲的宽度约为1.78ps.     

恒定增益Q开关仪的研制

通常的定时调Q固体激光器(例Nd~( 3):YAG),由于泵浦能量的起伏而影响了激光器输出能量的稳定性,如果不是在泵浦后的固定时刻打开Q开关,而是在超辐射强度达到某一固定值时打开,便可得到稳定的输出。本文描述了这种恒定增益Q开关的设计;测量了输出脉冲激光能量的稳定性以及输出脉冲宽度,并与定时Q开关性能做了比较,结果其输出激光脉冲能量的稳定性提高了三倍。     

基于Nd:YAG/V:YAG键合晶体的1338 nm微片激光器研究

基于Nd:YAG/V:YAG键合晶体,在连续和准连续LD端面泵浦条件下,研究了输出波长1 338 nm的被动调Q微片激光器的输出特性。在连续泵浦条件下,最大的输出功率为0.73 W,此时得到稳定的调Q脉冲输出,脉冲宽度为139 ns。在准连续泵浦下,获得了被动锁模调Q激光输出,输出的最大功率为1.01 W,对应的脉冲宽度为80 ns,其中的锁模系列单脉冲宽度约为70 ps。实验结果表明,Nd:YAG/V:YAG键合晶体有利于获得高功率紧凑的1 338 nm脉冲激光输出,同时准连续泵浦能有效地降低激光晶体的热效应从而获得更高功率的激光输出。     

基于Nd:YAG/Cr:YAG键合晶体的被动调Q微片激光器

利用端面泵浦Nd:YAG/Cr:YAG键合晶体搭建了1064 nm被动调Q微片激光器.采用100 Hz脉冲光源泵浦键合晶体,获得了脉冲宽度1.72 ns、峰值功率70.3 kW、单脉冲能量120μJ的被动调Q脉冲激光,相应的最大光-光转化效率为4.1％.利用连续光源泵浦,获得了重复频率为3.1 kHz、脉冲宽度为3.5...     

由对碰脉冲锁模激光器获得18fs光脉冲

中山大学物理学系林位株、莫党等最近成功地由对碰脉冲锁模环型染料激光器(简称CPM)直接获得18fs(18×10~(-15)s)激光脉冲.据了解,这是目前世界上由此类激光器直接产生的最短光脉冲.该CPM 激光器是一个改进型的六镜四棱镜系统.与典型的CPM 系统比较,它采用了新的谐振腔设计和较短焦距的泵浦聚焦镜,使该系统具有较低的连续波泵浦阈值和较宽的频带.该激光器输出的飞秒脉冲宽度由计算机控制的精密     

基于金纳米棒可饱和吸收体的Nd:YSAG被动调Q激光器

以新型金纳米材料为可饱和吸收体,研究了LD端面泵浦的Nd:YSAG被动调Q激光器的激光输出特性。实验中通过调整金纳米棒的长径比等参数,成功地将金纳米棒材料由表面等离子体共振引起的非线性吸收峰调控到Nd:YSAG激光的输出波长1 062 nm处,并成功获得了稳定的被动调Q激光输出,在泵浦功率为4.9 W时,激光器的平均输出功率为14 m W,此时,激光脉冲宽度为944.1 ns,重复频率100.1 k Hz。实验结果表明,金纳米材料在脉冲激光领域具有良好的应用前景。     

直流电纵向激励机械调Q CO2激光器的动力学分析

用一种快速斩波器实现简单直流电纵向激励CO₂激光的机械Q调制. 产生了峰值功率为1~2 kW、 重复频率为740 Hz、 单脉冲宽度为200~300 ns的激光脉冲. 用六温度模型模拟该机械调Q CO₂激光器Q调制的动力学过程, 分析了CO₂分子分解为CO分子比率、 腔内放电电子密度(放电电流)对输出脉冲强度的影响, 并计算了Q转换输出脉冲线形、 脉冲峰值功率及脉冲宽度, 理论计算分析与实验结果相符.      

500W固体激光器光束质量的研究

分析了500W脉冲固体激光器输出光束质量差,激光器工作不稳定的原因,运用激光光学的相关理论和分析方法,研究了含热透镜腔动态工作特性。通过热焦距测试实验,得到500W脉冲固体激光器热焦距变化的函数关系,找出500W脉冲固体激光器稳定工作的最佳腔参数和稳定工作区域。     

小型大气压氮分子激光器的研制

普通的脉冲氮分子激光器是在低气压下运行的(几十毛到几百毛),亦可在大气压下运行。工作于大气压下的氮分子激光器,因为不需要真空系统,结构比一般低气压氮分子分激光器简单,而且它能从小的激光腔体中输出较大的功率,因此可以缩小激光器的体积。本文介绍我们实验室多年来几经改制的,现在正在使用的小型大气压氮分子激光器。激光器采用了典型的Blumlein脉冲形成电路,在结构上进一步简化了激光器的装置,使脉冲形成线的电极和储能线的电极直接构成激光腔。激光器结构紧凑、体积     

激光二极管泵浦的调 Q Nd:YVO_4绿激光器

研制成用激光二极管泵浦的声光调Ｑ的Ｎｄ：ＹＶＯ４腔内倍频激光器，得到了ＴＥＭ００模、频率高达１００ｋＨｚ的稳定的５３２ｎｍ绿激光脉冲系列输出，阈值泵浦功率２７ｍＷ；在连续５７０ｍＷ的泵浦功率下，绿激光脉冲的峰值功率１．１ｋＷ，脉宽４．６ｎｓ；输出功率稳定，在±５℃的工作温度变化下，输出功率变化小于±２％。实验发现：在一定的泵浦功率范围内，随着泵浦功率的增加，１．０６４μｍ基频光的输出能量逐渐增加到一个最大值，然后又逐渐降低；而５３２ｎｍ倍频光的输出能量却一直单调增加；同时激光脉冲宽度也逐渐减小，趋向一个最小值；倍频光脉冲宽度远小于基频光脉冲宽度。声光调制器的质量对器件性能有很大的影响。