环行腔掺铒光纤激光器调谐实验研究

本文自行设计环行腔可调谐光纤激光器,研究环行腔掺饵光纤激光器的调谐技术,采用应力可调谐光栅进行实验,解决了光纤激光器普遍存在的泵浦光反射形成的回波影响问题和窄线宽激光输出功率与激光模式的矛盾,讨论了输出耦合比对调谐特性的影响,实现了窄带滤波和宽带调谐的双重特性,实现了窄线宽可调谐激光输出。     

双光栅外腔半导体激光器压窄技术的研究

介绍了利用双光栅外腔结构对650 nm半导体激光器输出激光进行选模、线宽压窄及波长调谐的 研究。获得了最窄线宽<0.01 nm的单纵模激光输出,实现了波长调谐范围约8.4 nm。     

双光栅外腔半导体激光器压窄技术的研究

介绍了利用双光栅外腔结构对650 nm半导体激光器输出激光进行选模、线宽压窄及波长调谐的研究.获得了最窄线宽＜0.01 nm的单纵模激光输出,实现了波长调谐范围约8.4 nm.     

采用色散型布儒斯特棱镜扩束器和光栅调谐的高效率脉冲钛宝石激光器

详细推导了采用色散型布儒斯特扩束器加光栅调谐脉冲钛宝石激光器压窄线宽的原理，纠正了原有理论的错误之处，实验结果和理论结果相吻合。该系统具有较宽的连续调谐范围和较窄的线宽，并获得较高的窄线宽运转的激光效率。     

用于Rb蒸气激光泵浦的可调谐窄线宽半导体激光器

由于Rb蒸气的吸收峰随缓冲气体气压存在漂移,利用体布拉格光栅(VBG)实现线宽压窄的同时,实现泵浦半导体激光器中心波长的可调谐也是十分必要的。本文采用国内封装的半导体激光阵列(LDA),利用VBG的温度特性,实现了线宽不大于0.3nm的同时,激光器中心波长从779.89nm到780.35nm可调谐。该激光器可以通过叠阵方式用于Rb蒸气的泵浦和激励。     

窄线宽准分子激光腔内棱镜扩束器的优化设计

棱镜扩束器(PBE)广泛用在准分子激光腔内光谱压窄系统中,可以有效降低光束发散角和系统内能量密度。为了实现窄线宽激光输出并降低腔内损耗,需要对棱镜扩束器的棱镜个数、单棱镜扩束倍数和棱镜顶角进行优化设计。根据棱镜扩束倍数的理论,数值分析了入射角、顶角和出射角对棱镜扩束倍数的影响,并在实验上很好地验证了扩束倍数与入射角的关系。此外,推导了激光器线宽压窄系统实现一定激光线宽输出所需的总棱镜扩束倍数。优化设计了扩束倍数M为13.3的氟化钙消色散棱镜扩束器,在此基础上,实现了0.915pm的窄线宽ArF激光输出,实验结果与理论设计吻合。     

激光二极管阵列的窄线宽、可调谐输出

外腔反馈的激光二极管阵列(LDA)可获得窄线宽、可调谐的光谱输出。外腔由快轴准直镜、准直光学系统和闪耀光栅组成。由于阵列中各发光单元的排列弯曲导致不同波长的光原路返回,引起谱线展宽,在输出光路中加入光谱滤波器,使激光二极管阵列的线宽进一步窄化。这样,激光二极管阵列的输出光谱由自由运转时的2 nm压缩到0.12 nm,在恒定温度23℃时,实现了激光在806～818 nm的调谐,调谐范围达12 nm。     

温控体布拉格光栅外腔单管半导体激光器

为了研究铷蒸气激光中的线宽匹配技术,基于半导体制冷片(TEC)的温度控制技术设计了窄线宽可调谐单管半导体激光器.利用半导体激光器的温度漂移特性,使LD的激光光谱中心波长在780 nm附近(工作温度-6℃),采用体布拉格光栅(VBG)外腔结构改善了LD的激光光谱,获得了功率1.448 W线宽0.13 nm的激光输出.通过调节VBG的温度,LD波长可从779.28 nm调谐至780.13 nm,调谐范围达850 pm.     

宽调谐窄线宽脉冲钛宝石激光器

介绍了一种采用色散型布儒斯特棱镜扩束器调谐的脉冲钛宝石激光系统，通过泵浦光反馈泵浦，使转换效率提高了～８％；采用色散型布儒斯特棱镜扩束器加光栅（或平面镜）调谐，实现了窄线宽可调谐输出，输出激光能量为２３ｍＪ，转换效率达１９％．调谐范围为６８０～９１３ｎｍ，输出激光线宽小于０．０１ｎｍ。     

Nd:YAG倍频、三倍频泵浦的可调谐脉冲染料激光器

一、引言高功率窄线宽可调谐染料激光器是激光光谱学、非线性光学、光化学和激光生物学等研究领域不可缺少的工具,同时在激光同位素分离、诊断燃烧的激光、检测大气污染等方面有广泛的应用,近年来受到国内外的重视,国外已有多种商品出售。我们研制了一台用Nd:YAG激光的二次谐波和三次谐波泵浦的脉冲染料激光系统,它具有高的峰值功率、窄的线宽,可在可见区连续调谐输出。用这套系统已进行了多种非线性光学和原子分子学的研究。使用表明它是一台比较实用的脉冲可调谐染料激光     

ArF准分子激光器的窄线宽可调谐运转及注入放大

在一台快放电泵浦的ＡｒＦ准分子激光振荡放大系统的振荡级上采用光栅、扩束镜、光阑等腔内元件，用组合输出镜获得了线宽小于０．１ｎｍ，调谐范围～１ｎｍ的激光输出。注入到非稳腔结构的放大级，注入后放大级效率提高了约５０％，获得了平均３０ｍＪ／脉冲的高光束质量的窄线宽可调谐激光，最大单脉冲能量＞５０ｍＪ，并进行了氧气的吸收光谱实验。     

Demonstration of monolithic, grating-surface-emitting laser masteroscillator-cascaded power amplifier array

The design, fabrication, and performance characteristics of a monolithic grating-surface-emitting master-oscillator-cascaded-power-amplifier laser array are reported. Light output from the amplifier chain was obtained using grating output couplers after each amplifier section. Power outputs of 80-100 mW per amplifier were measured, while the spectral purity of the master oscillator was maintained. The operating characteristics of these laser arrays demonstrate that the spectral characteristics determined by the laser oscillator and power control provided by the amplifier sections are independent     

1.6 W hybrid master oscillator power amplifier withα-DFB-laser as master oscillator at 1057 nm

A hybrid master oscillator power amplifier is realised on a small area less than 100 mm² combining an α-DFB-laser as master oscillator and a broad area laser as power amplifier. A quasi-cw output power of P=1.6 W at the wavelength) λ=1057 nm is achieved with a beam quality factor M² less than 2 and a spectral width less than 6 pm     

高重频风冷声光调Q光纤激光器实验研究

为了实现功率稳定的风冷高重频脉冲光纤激光器,采用主振荡功率放大结构,对声光调Q的全光纤激光器进行了研究.振荡级采用声光调Q方案,以光纤光栅对为激光器腔镜,915nm激光二极管连续抽运,得到了中心波长1064nm、重复频率10kHz到130kHz可调的激光脉冲输出.采用两级大模场双包层光纤放大,实现了平均功率101W、脉冲宽度328.1ns、3dB光谱宽度0.6nm的激光输出.第二放大级光光转换效率69%,激光器总光光转换效率达62.7%.分析了声光调Q产生的宽种子光脉冲经放大后发生波形畸变的原因.结果表明,采用915nm抽运波长提高了激光器输出激光功率稳定性,在风冷的情况下输出功率长期稳定性优于2%.     

三谱线、高峰值功率窄线宽纳秒光纤激光器

为了抑制窄线宽脉冲光纤放大器中受激布里渊散射效应, 使用多谱线技术对单频种子源的线宽进行了拓展, 进行了基于三谱线的主振荡功率放大高峰值功率脉冲全光纤激光器实验验证。结果表明, 经过两级预放、一级功放, 获得激光输出的最大平均功率为303W, 脉宽为2.8ns, 重复频率为3.1MHz, 对应的峰值功率为35kW, 在最高功率输出情况下, 激光器的光束质量小于1.3;三谱线结构对受激布里渊散射有着明显的抑制作用。该研究为高峰值功率的脉冲光纤激光器放大技术提供了参考。     

基于锁模脉冲泵浦的全光纤化超连续谱光源

采用基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)的被动锁模方案,通过三级主振荡功率放大(MOPA)结构,构建了平均输出功率39.2 W的全光纤皮秒脉冲光纤激光器。输出激光脉冲宽度10.7 ps,重复频率68 MHz。利用该皮秒光纤激光器泵浦一段4.5 m长的国产光子晶体光纤(PCF),实现了平均功率20.1 W的全光纤化结构超连续谱(SC)光纤激光输出。光谱宽度超出所用光谱仪600~1700 nm 的观测范围,在观测范围内具有10 dB 的光谱平坦度。     

二极管端面抽运千赫兹激光器

大功率千赫兹激光器作为雷达系统的核心部分之一,在大气科学的研究中显得极为重要。实现大功率千赫兹激光器的可行方式之一是采用主振荡功率放大器。为了获得窄脉宽、高光束质量的千赫兹主振荡器,采用二极管端面抽运的千赫兹电光调QNd:YAG激光器的方法,进行了理论分析和实验验证,取得了重复频率1kHz、脉冲宽度5ns、单脉冲能量2.7mJ的1064nm激光输出,光光转换效率40%、光束质量M2=1.2。结果表明,该研究为1kHz,500W,10ns绿光主振荡功率放大器提供了合格的种子源。     

GaAs laser amplifiers

Experimental results are presented on the operational characteristics of GaAs laser amplifiers very closely coupled to a laser oscillator. The separation between the oscillator and the amplifier was varied from 0.2 to 2.0 microns. The amplifiers were made by lapping one end at an angle of 10 to 15 degrees. This angle is several times larger than the critical angle for confinement of radiation in GaAs lasers that is estimated from experimental data to be between 2 and 3 degrees. The measured signal gain is a decaying function of input power and approaches a value of 2 to 4 for large input signals. A maximum amplifier gain of about 150 was obtained for an input signal of 2 mW/mil junction width (corresponding to an optical flux-density of about 8 kW/cm²incident on the input side of the amplifier). At this input power level, the output fluoresence is reduced by about 50 percent and the internal oscillatory modes of the amplifier are almost completely quenched. The ratio of the oscillator output actually coupled into the amplifier to the measured output from the oscillator was estimated from gain saturation measurements. It was found to be inversely proportional to the cleaved separation between the oscillator and the amplifier and was estimated as 0.5 and 0.07 for separations of 0.2 and 2 microns, respectively. The output quantum efficiency of the laser amplifier was demonstrated to be comparable to the output quantum efficiency of a single oscillator. Tests of a new structure for a low-noise, constant-gain laser amplifier are described.     

7.4 W continuous-wave output power of master oscillator power amplifier system at 1083 nm

A 1083 nm hybrid master oscillator power amplifier system consisting of a DBR laser and a tapered amplifier has been realised. A maximum output power of 7.4 W in single-longitudinal mode operation with a narrow spectral linewidth and a sidemode suppression ratio better than 40 dB is presented.     

高功率声光调Q主振荡功率放大器

为了实现在高重复频率调Q的同时,又有好的光束质量。实验设计了激光二极管抽运的高重复频率、高功率的主功率放大（MOPA）结构激光器,激光器采用声-光调Q,主振荡功率放大+二级放大的结构。优化了主功率放大（MOPA）激光器的结构和相关参数,完成了关于高功率高重频主功率放大（MOPA）结构激光器的实验研究,并且通过合理排列光学元件在谐振腔中的位置来实现光束质量的提高,利用聚焦镜和狭缝来实现激光模式的匹配。在重复频率为50 kHz时,实现了最高功率为51.3 W,输出脉宽为18.62 ns,光束质量为MX2=1.882、MY2=1.971的激光输出,光-光转换效率为23.75%。在增益导引的作用下,主振荡功率放大（MOPA）激光器的输出光光束质量得到了有效的提高。