激光等离子体电子密度分布的测量

本文报道采用喇曼频移的红光短脉冲探针(0.63μm,100ps)、Wollasion棱镜分束的偏振干涉法,对柱靶(φ170μm)和球靶(φ180μm)形成的等离子体的电子密度进行测量的结果。 本系统利用六路高功率钕玻璃激光中的两路激光,一路为主激光,脉宽200ps,功率密度10~(14)W/cm~2;另一路用于探针光,脉宽100ps,能量500μJ～1mJ。两路激光的等光程测量由条纹相机来完成。     

有限宽全息干涉技术对等离子体电子密度的诊断

利用Nd:YAG激光器产生的1064 nm激光束(光斑直径为100μm,脉冲能量为60 m J,脉冲宽度为200 ps)聚焦击穿大气形成激光大气等离子体。采用全息干涉技术对激光击穿空气等离子体的电子密度分布进行了诊断,获得的无限宽条纹图直观反映了位移量的等位线,从有限宽条纹图获得了电子密度的分布,结果表明激光大气等离子体中各种离子和电子呈橄榄形分布,即沿激光束方向不对称,而垂直激光束方向对称分布,且最大电子密度为1018cm-3量级。     

激光等离子体和烧蚀对含能材料的激光点火过程的影响

通过测试激光点火的延迟时间、等离子体电荷通量和等离子体对激光的吸收能力，研究了激光等离子体和烧蚀对激光点火过程的影响。实验采用的含能材料为B／KNO3(m(B)：m(KNO3)=40：60)，外加5％的酚醛树脂，激光器为脉冲宽度为680μs的Nd：YAG固体激光器。实验结果表明等离子体密度随激光能量的提高而增大，而且激光等离子体的电荷通量大于燃烧流的电荷通量。当激光能量密度低于某一临界值时，点火延迟时间随激光能量密度的提高而线性变短，然而激光能量密度超过该临界值后，激光点火延迟时间保持恒定。在实验条件下，激光等离子体几乎不吸收入射的激光能量，但是点火延迟时间的变化规律表明了烧蚀会阻碍激光能量向含能材料注入。     

激光加工过程中激光诱导等离子体的光学研究

利用Q-开关Nd：YAG激光器产生的1．06μm、140ns的脉冲激光聚焦在空气中的石英靶上，采集激光诱导的石英等离子体发射光谱，在室温大气压下利用高速摄影机对激光加工过程中伴随产生的等离子体的动态过程进行监测研究；在局部热力学平衡条件（LET）近似下，估算了等离子体电子平均温度随时间的变化规律；提出室温下等离子体加工石英微通道过程中等离子体性质发生变化的特征时间为1000μs和400μs；影响等离子体加工质量的关键因素可能包括通道内部气压值。     

激光产生等离子体的光探针-五分幅成像诊断

在上海光机所的六路钕玻璃激光等离子体物理实验装置上,用其中的一路激光(波长1.064μm,脉宽250ps(FWHM))经KDP晶体倍频后在二甲亚砜(DMSO)液体中产生的受激后向喇曼散射(波长为0.6298μm,脉宽大于50ps(FWYIM),能量大于200μJ)作为探针光脉冲,总体转换效率约千分之一。该探针光经过一个五路分光延迟器产生五束平行的、相互延时为1.0ns左右的可调节探针光束,再经一个五棱镜使该五束光以彼此间很小的夹角入射到等离子体靶上,然后由成象透镜(f/2)和五棱镜组合系统得到五幅不同时刻的等离子体图像。根据实验要求,可以分别得到等离子体的干涉图或阴影图。整体放大率约10倍左右,空间分辩率约10μm,而     

日本建造用于快点火研究的100TW啁啾脉冲放大Nd∶玻璃激光器

大阪大学激光工程研究所已研制出一种100TW啁啾脉冲放大(CPA)Nd∶玻璃激光器,以研究快点火概念。将此超短光脉冲(60TW,42J,0.7ps)聚焦在平面靶上,预形成等离子体,并以“激光Ⅻ”(12束,20kJ)激光器产生高密度压缩等离子体。焦点光强已达1019W/cm2以上。     

激光诱导Al等离子体的时间分辨光谱

用YAG脉冲1.06μm激光,在高真空轰下击A1靶,观测到AlⅠ,AlⅡ和AlⅢ等离子体的若干谱线.利用快速脉冲发生器和光学多道分析仪(OMA),对激光脉冲和等离子体谱线的时间分辨特性进行了比较和测量.在激光脉冲作用期间均会产生连续的辐射谱.在激光能量较小时,等离子体谱线峰值在激光脉冲峰值后延迟一定时间出现,而在激光能量较大时,谱线峰值在激光脉冲期间产生.     

钛宝石激光激发高效率1.053μm拉曼激光的产生(英文)

在450ps钛宝石(Ti:sapphire)激光激发下,获得了C3H6O的受激拉曼散射(SRS),以钕玻璃为荧光增强介质,放大了1.053μm的Stokes辐射,能量转换效率达到17.5%,一阶斯托克斯波带宽为25nm,脉冲宽度为318ps。讨论了皮秒脉冲激发的受激拉曼散射效应及荧光增强SRS机理及其潜在应用。     

可扩展至激光聚变点火的快加热

以短激光脉冲对被压缩聚变燃料进行快速加热，是产生核聚变能的一条有希望的途径[1]，已用新型快点火结构的实验规模进行演示[2]。本文描述将此系统加以改进，以更高功率的脉冲拍瓦(1015 W)激光产生快加热芯等离子体，它可以扩展至满尺度点火，大大增加聚变活动，同时在这些高许多的激光能量下仍然保持高加热功率。此项研究结果使我们在实现较廉价的满尺度快点火激光装置上又向前走近了一步。在先进激光聚变点火中[3,4]，用拍瓦激光产生的高密度、高能量电子瞬时加热被压缩聚变燃料，以高耦合功率使之达到点火温度[5]。日本以一台拍瓦激光…     

日本建造用于快点火研究的100TW啁啾脉冲放大Nd:玻璃激光器

大阪大学激光工程研究所已研制出一种100TW啁啾脉冲放大（CPA）Nd:玻璃激光器，以研究快点火概念。将此超短光脉冲（60TW，42J，0.7ps)聚焦在平面靶上，预形成等离子体，并以“激光Ⅶ”（12束，20kJ)激光器产生高密度压缩等离子体。焦点光强已达10^19W/cm^2以上。     

电子俘获材料的皮秒红外脉冲激励发光

在经过标定的Nd:YAG激光器产生的超短红外脉冲激光激励下,采用双光束入射、单脉冲测量方案,利用可见光条纹相机研究了电子俘获材料CaS:Eu,Sm的红外上转换发光情况,结果表明:在λ=1.064 μm,FWHM=19.2 ps的红外脉冲激光作用下,这类材料红外上转换发光的FWHM优于14.3 ps.     

用Cr:YAG被动调Q的Yb:YAG激光

用连续钛宝石激光器作抽运源,在室温下用Cr4+:YAG作可饱和吸收体实现了Yb:YAG晶体的被动调Q激光输出。实验中获得了在1.03μm平均功率为55mW和脉宽(FWHM)为0.35μs的被动调Q激光。Cr:YAG的初始透过率对Yb:YAG被动调Q激光的脉宽(FWHM)和重复率有一定影响。实验表明Yb:YAG晶体是一种有前景的结构紧凑、高效和全固化的被动调Q激光晶体。     

1.3 μm高脉冲能量锁模皮秒再生放大器

报道了激光二极管抽运工作波长为1.3 μm的高能量皮秒再生放大器,种子源为重复频率65 MHz、平均输出功率140 mW的被动锁模皮秒激光振荡器。通过优化再生放大器,获得了重复频率为1 kHz、脉宽小于20 ps、单脉冲能量大于1 mJ的高脉冲能量皮秒脉冲激光,脉冲能量稳定性均方根值小于0.3%,其倍频光束671 nm的质量因子M2小于等于1.1,这表明再生放大器输出激光具有很好的光束质量。     

被动式探针光系统工程化改造研究

星光Ⅱ激光装置上建立的紫外探针光系统,用星光Ⅱ的子束作为抽运光源,通过倍频和受激喇曼散射,将波长为1054nm、脉宽约为800ps的激光转换成波长为308nm、脉宽约为60ps、能量为1mJ左右的紫外光,作为激光等离子体诊断的光源。原有探针光系统由于受系统结构不稳定及光束质量较差等因素的影响,不能稳定运行。为了提高系统的运行质量和稳定性,对原系统进行了工程化的改造。通过实验验证,探针光系统输出能量能够达到1mJ左右、脉宽约为30ps、均匀性较好、运行成功率大于90%,这一结论满足了激光等离子体诊断光源的要求。     

离焦量对空气中纳秒激光打孔效率的影响

用波长1.06μm,脉冲半峰全宽(FWHM)约10 ns的Nd∶YAG激光照射在薄铜靶上,研究了打孔效率同离焦量之间的关系。实验中脉冲能量分别为26 mJ,52 mJ,85 mJ,204 mJ和274 mJ,在各脉冲能量下,改变离焦量,测出相应的打孔效率。结果表明,离焦量是影响打孔效率的重要因素;实际打孔过程中,采用较低的激光功率密度和 3~ 4 mm的离焦量是合理的选择。当离焦量d<0时,打孔效率主要由激光照射产生的热烧蚀、等离子体屏蔽两个物理机制决定;当离焦量d>0时,打孔效率是激光照射产生的热烧蚀、等离子体屏蔽和焦斑处空气等离子体辐射的促吸收效应共同作用的结果。     

Ultrashort optical pulse transmission characteristics of verticallycoupled microring resonator add/drop filter

The ultrashort optical pulse transmission characteristics of a vertically coupled microring resonator (VCMRR) filter were measured at 1.55 μm wavelength, and the transmission capacity per channel was evaluated. The pulsewidth at the output was measured to be 3.4 ps, when 1.2 ps input pulse with a sech pulse shape from a fiber laser was incident on the microring resonator filter with a fullwidth at half-maximum (FWHM) of 0.75 nm (94 GHz). From this result, the maximum transmission capacity of the filter was estimated to be approximately 50 Gb/s. The pulse broadening through the filter was theoretically analyzed, and it was confirmed that the pulse broadening evaluated from the bandwidth of the filter spectrum response were in good agreement with the measured results     

一种新型皮秒脉冲激光器

一种新型皮秒脉冲激光器由序列脉冲激光的产生、单脉冲激光的选取、放大和倍频等部分组成,激光器工作物质选用Nd∶YAG晶体,用两个格兰棱镜分别作为起偏器和检偏器,激光器的振荡级利用被动锁模染料产生的锁模序列脉冲激光,经过单脉冲选择器选取出其中的一个单脉冲激光,再经激光器放大部分的放大和倍频晶体的倍频后,激光器最终输出能量为120mJ,脉冲宽度为100ps,波长为532nm的单脉冲激光,其功率约为1.2×109W,功率密度约为4.2×109W/cm2,系统的外触发同步精度优于2μs。     

输出高重复频率脉冲列的全固态激光器

报道了利用声光振幅调制锁模的方法,在激光二极管端面抽运Nd∶YVO4激光器上获得320MHz高重复频率脉冲列的实验结果。实验采用平平腔结构,腔长452mm,耦合输出镜透过率为3.6%。所用声光介质为熔融石英晶体,以铌酸锂作换能器,在驱动功率4.5W时,对1064nm波长衍射效率为5%,相应的调制深度为0.31。在最佳锁模状态下,激光二极管抽运功率为3.5W,此时激光平均输出功率为15mW,示波器记录脉冲宽度680ps,实测光束质量因子M2小于1.5。并在实验基础上对激光器工作的稳定性进行了分析,结果表明在腔长变化不超过±100μm时,输出波形仍是稳定的。     

980 nm高功率垂直腔面发射激光器

研究了 980nm垂直腔面发射激光器 (VCSEL)的结构设计和器件制作 ,实现了室温下的脉冲激射。在脉宽为 5 0 μs,占空比为 5∶10 0 0的脉冲电流下 ,直径 4 0 0 μm的器件输出光功率最高可达 380mW ,发散角小于 10° ,光谱的半高全宽为 0 8nm。     

Picosecond optical pulse compression from gain-switched 1.3 ?m distributed-feedback laser diode through highly dispersive single-mode fibre

The first demonstration to compress the linearly chirped optical pulses from a gain-switched distributed-feedback laser diode (DFB-LD) is described at 1.3 ?m wavelength. By travelling through a highly dispersive single-mode fibre with 48 ps/nm normal dispersion, a 26 ps (FWHM) pulse having red-shift frequency chirping of 85 GHz (FWHM) is compressed to 8.3 ps with the time-bandwidth product of 0.71.