光纤在舰载激光主动干扰系统中的应用

以舰载激光器的应用为立足点,将光纤应用于激光器中,使用光纤束耦合传输脉冲氙灯改进了原有激光器的泵浦方式。激光光纤传输具有轻便易于布设的优点。实验结果证明了脉冲氙灯光纤耦合泵浦方式是可行的,此方案可研制出更轻便的激光发射天线以满足装舰需要。     

小型NAB光纤耦合医用激光器

本文报道了以（3×21）mm3的小型脉冲氙灯泵浦（3×21）mm3的NAB晶体的脉冲激光器，通过聚焦系统和光纤耦合组成体积小，重量轻，携带方便的小型光纤耦合医用激光器。     

基于GTWave技术的脉冲光纤激光器

该文介绍了常用的几种泵浦耦合技术。利用增益/泵浦一体化光纤(GTWave)侧面泵浦耦合技术,采用制备的25/250 GTWave光纤搭建了重复频率10 kHz、平均功率24.59 W、单脉冲能量高达2.459 mJ及峰值功率10 kW的脉冲光纤激光器。分析了采用该光纤进一步提高输出单脉冲能量的方法。结果表明,该光纤能够实现很高的单脉冲能量输出。     

基于瑞利散射和布里渊散射的自调Q双包层掺镱光纤激光器研究

结合光纤干涉环原理和受激布里渊散射效应数值求解描述双包层掺镱光纤激光器的速率方程,得到构建光纤干涉环的耦合器耦合率及泵浦功率与输出脉冲重频的关系;进一步采用掺镱双包层光纤激光器中光子数守恒的半数值模型得到耦合器耦合率、泵浦功率与输出平均功率、脉冲能量的关系。实验测试了不同泵浦功率对输出平均功率和脉冲能量的影响,实验结果与仿真结果吻合。研究表明:提高泵浦功率只能提高脉冲重复频率和平均功率,并不能提高脉冲能量;选择合适耦合率的耦合器构建光纤干涉环才能获得较高脉冲能量;泵浦功率较高时会激发二阶斯托克斯光脉冲。     

全光纤激光相干合成实验研究

设计了由两支光纤激光器组成的迈克尔逊型全光纤激光器阵列.通过实验,分析输出光束的耦合相干性,分析两泵浦激光器泵浦功率比对耦合效率、泵浦效率及输出功率的影响,分析所设计的光纤激光器阵列的稳定性.结果表明:激光器阵列的输出功率等于子光纤激光器输出功率的相干合成,耦合效率相对稳定;未达到增益饱和的情况下,泵浦效率和输出功率均与泵浦功率比成递减关系.     

脉冲泵浦调Q光纤激光器的优化设计

从光纤激光器的速率方程出发,通过MATLAB编程对光纤激光器的瞬态特性及脉冲泵浦调Q光纤激光器的输出特性进行了数值模拟和优化设计.结果表明,通过脉冲泵浦使输出脉冲宽度被压窄,随着泵浦脉冲宽度和功率的增加,产生稳定激光的时间延长,而且伴随有次脉冲产生.     

受激光布里渊散射结合脉冲泵浦的可调谐调Q光纤激光器

介绍了一种受激布里渊散射(SBS)结合脉冲泵浦的全光纤调Q激光器,获得重复频率可调谐的亚10 ns高功率脉冲.利用瑞利散射(RS)和SBS共同作用自调Q机制,采用光纤干涉环结构与强泵浦抽运,可获得稳定的亚10 ns高功率调Q光脉冲.以脉冲泵浦控制调Q光脉冲产生的重复频率,实现调Q光脉冲输出重复频率的可调谐.实验结果表明:使用3 m高增益掺Er3+光纤,在两只975 nm半导体激光器强泵浦抽运下,可获得脉宽6 ns、峰值功率大于340 W、重复频率0～5 kHz的调Q光脉冲输出.该调Q光纤激光器具有全光纤结构、输出脉冲窄、峰值功率高、重复频率可调谐的特点,可用于分布式光纤传感系统与种子光源.     

熔锥型光纤侧面泵浦耦合器的研究

该文采用泵浦光纤预拉方法得到一款泵浦耦合效率82%,信号光通过率98%,信号输入与泵浦输入隔离度33 dB,泵浦光反向隔离度24 dB的高效熔锥型侧面泵浦耦合器。将该耦合器应用于自制的20 W脉冲激光器,实现了峰值功率为7 kW的稳定激光输出。研究结果表明,所研制的熔锥型光纤侧面泵浦耦合器在高功率光纤激光器和光纤放大器中具有很好的应用前景。     

输出耦合对染料激光器的影响

采用简便的染料激光器速率方程组计算了输出耦合对器件阈值泵浦速率、输出功率和量子效率的影响.取得了有益的结果,对设计氙灯泵浦染料激光器和连续染料激光器有一定参考价值.     

双包层光纤的侧面泵浦耦合技术

泵浦耦合技术是获得高功率光纤激光器的关键技术之一。双包层光纤侧面泵浦耦合技术通过双包层光纤侧面将泵浦光耦合入内包层,相对于光纤端面泵浦耦合技术有很多优点。针对于双包层光纤激光器的特点,已经发展了多种光纤侧面泵浦耦合技术。概述了目前已经在实验中采用的光纤侧面泵浦耦合技术,并就各自的特点进行了比较。     

YAG脉冲激光电源硬件电路的设计

深入分析了YAG脉冲激光电源的工作原理,根据氙灯特殊的电气特性,设计了硬件电路和软件程序。采用MOSFETS场效应管半桥逆变器,以SG3525为驱动的PWM技术的电源设计,针对氙灯泵浦YAG激光器对驱动源的要求,研制了YAG脉冲激光电源,并提高了开关频率,大大减小了电源的体积和重量。电源在实际运行中稳定可靠。     

Image fiber reduced in irradiation-induced loss by photobleaching

Protection of an image fiber against irradiation-induced loss by utilizing photobleaching (increase-suppressing effect of light energy on light absorption) has been demonstrated for the first time. Photobleaching effects on the silica glass image fiber were investigated in detail. I evaluated photobleaching characteristics of the fiber by using He–Cd laser, a xenon lamp, and a D₂ lamp as photobleaching light sources. Fibers were irradiated at two levels of dosage: 300 and 10⁴ R/h. The thermal effect on photobleaching was also evaluated by comparing the effect at 28 and 70 °C. A comparison of light sources for photobleaching have been shown a xenon lamp is the most effective and a wavelength range 0.3–0.36 μm contributes to photobleaching. Based on these evaluation results, through the xenon lamp bleaching, I have succeeded in elongating the useful life time of an image fiber in a 300 R/h gamma-ray environment to more than five times that of an unbleached fiber for the first time.     

Rare-Gas pumping efficiencies for neodymium lasers

A comparison of rare-gas flashlamps for pumping YAG: Nd³⁺and neodymium-doped glass, which shows krypton lamps to be superior to xenon under certain circumstances, is presented. The emission spectra of argon have the best match to the neodymium absorption spectra, but argon lamps suffer from low radiative efficiency except at very high pressures. A detailed analysis of theoretical laser thresholds, which takes into account pump-pulse duration, cavity transfer coefficient, laser rod diameter, lamp emission spectra, and other pertinent parameters, is compared to experimental threshold data with good agreement. Krypton at 500-mm pressure gives a 19-percent improvement in the YAG : Nd³⁺threshold over a comparable xenon lamp at low current densities. Xenon is generally superior to krypton for pumping glass rods because of the greater absorption at 5900 Å where xenon is intrinsically a better radiator. However, proper lamp optimization shows a definite improvement in threshold with krypton at low drive levels. Xenon is anticipated to be superior to krypton at high current densities since line radiation will no longer contribute significantly to the pumping process. Proper optimization of lamp and cavity parameters should permit a slope efficiency of ∼6 percent for neodymium lasers to be realized.     

碱金属泵浦灯的实验研究

实验研究了多晶氧化铝管钾-汞灯、钾-铷灯在重复频率运转条件下泵浦Nd~(3+):YAG的激光特性.与同类型氙灯进行了比较,在一定功率范围内.钾-汞灯的激光泵浦效率比氙灯高60%.探讨了碱金属蒸气灯中若干特有的工艺问题,对碱金属灯的进一步工作提出了设想.     

砂轮激光修整设备及参量选择的研究

为了选择合适的激光设备及参量,以便提高激光修整砂轮效率和精度,采用300W氙灯抽运YAG普通脉冲激光器、80W声光调Q YAG脉冲激光器对青铜金刚石砂轮进行了单脉冲和连续脉冲烧蚀试验,借助于显微镜分析了激光作用后砂轮表面的微观形貌,并通过理论推导,得出一组公式,在考虑砂轮修整精度和效率的前提下,有效地缩小激光器及参量的选择范围,有助于针对不同的砂轮选择更为合适的激光参量进行更有效的修整。结果表明,声光调Q YAG脉冲激光器比氙灯抽运普通YAG脉冲激光器单脉冲能量小、脉冲频率高、脉宽窄、峰值功率高,更适合用于砂轮的高精度、高效率修整。     

大功率脉冲氙灯灯管透过率的研究

大功率脉冲氙灯是惯性约束聚变(ICF)装置的核心器件,它的光效直接影响ICF的输出效率,氙灯灯管的透过率是氙灯光效下降的重要原因。在大功率脉冲氙灯运行不同发次后,复合石英灯管透过率会下降。实验选取了脉冲氙灯放电0发次、88发次、2000发次、3000发次、5000发次、8000发次后的复合石英管中部,对这些样品进行光谱透过率测试并加以对比,发现灯管的透过率在88发次到8000发次就趋于稳定,不再明显下降。为找到复合石英灯管透过率下降的原因,特选取放电试验0发次和2000发次的复合石英灯管(灯管中部和靠近阴极部分),进行透过率、X射线衍射、荧光、成分分析测试,分析其中原因:氙灯在运行过程中,复合石英灯管内没有晶体析出,说明透过率下降并不是由于析晶导致的;灯管掺铈层铈离子价态的转变可能是透过率下降的一个原因;电极溅射出较多杂质附着在灯管内壁上,则是导致靠近电极附近灯管透过率下降的另一个原因。     

大功率短弧氙灯触发器的设计

阐述了短弧氙灯的点燃机理,分析了不同类型短弧氙灯触发器并选择了合适的触发电路.为了使大功率短弧氙灯能在低压直流供电的情况下顺利点燃,对现有触发电路进行了改进设计,使其适用于低压直流电源.改进后的触发器能接入车载或机载电源直接使用.     

多路钕玻璃激光系统的对称和平衡

阐明了多路激光系统对称和平衡的重要性，讨论了供电源和氙灯对激光输出对称性的影响，安装和调整的对称性考虑，提出了用可变衰减器增加对称性的措施。最后指出质量保证的必要性。     

小型Cr4+:YAG调Q重频热传导冷却(Nd,Ce):YAG激光器研究

对小型Cr4+:YAG被动调Q重频热传导自然冷却(Nd,Ce):YAG激光器进行了理论与实验研究。采用氙灯泵浦,注入能量3.6～4.8J,实现重频(2～5pps)单脉冲能量输出10～15mJ,最大单脉冲输出能量25mJ,脉宽6～12ns,对应的静态能量输出20～30mJ,动静比达50%,实现了器件的小型化和工程化,器件工作的环境温度范围达+60℃～-40℃,可用于机载激光测距。