掺钕磷酸盐玻璃的小信号增益性能

测试了应用于神光Ⅱ系列装置93片N31型钕玻璃的小信号增益系数。结果表明,Nd2O3质量分数为2.2%的钕玻璃平均小信号增益系数为0.0387 cm-1,Nd2O3质量分数为3.0%的钕玻璃平均小信号增益系数为0.0416 cm-1,两种浓度的钕玻璃不同样品间小信号增益系数的起伏范围分别为0.86%和0.76%。根据所测定的增益值,表明N31型钕玻璃的增益起伏符合神光Ⅱ系列装置要求,为实现该装置中每一路增益性能的平衡提供了有力保障,也为今后对更大尺寸钕玻璃增益性质的控制提供了经验。     

激光二极管抽运自主研制铒玻璃实现325 mW连续激光输出

1.54μm波段激光在军事、医疗、通讯等领域有重要应用,而铒玻璃激光器以其能直接获得1.54μm波长激光输出受到广泛关注.中国对铒玻璃激光器进行研究的单位主要有:上海光学精密机械研究所,南开大学和西南技术物理所.对于连续抽运铒玻璃微片激光器,目前中国报道的最大输出功率低于100 mW,国际上报道的最大输出功率约350 mW.     

掺镱PCF的端面处理工艺及激光性能研究（特邀）

基于自制的掺镱大模场光子晶体光纤,探索出一种高效快速的光子晶体光纤端面处理工艺。使用二氧化碳激光熔接机对光子晶体光纤进行旋转加热处理,并配合大口径光纤切割刀对塌缩区域进行切割。通过对比光纤在不同激光加热功率和加热时间下的塌缩效果,确定了最佳的加热功率和时间。对端面处理后的光纤进行激光震荡实验,测试光纤的激光性能,与未进行端面处理时的激光实验结果相比较,端面塌缩处理没有对光纤的激光性能产生较大的影响。通过所述的实验方法,成功得到高质量光子晶体光纤塌缩端面,空气孔塌缩界面齐整,且没有对光纤本身的激光性能产生较大的影响。实验工艺周期短、成功率高,证明利用激光加热塌缩来处理光子晶体光纤端面是一种非常有效的方法,极大地拓展了光子晶体光纤的使用范围,具有很强的实用价值。     

溶胶-凝胶法制备YAG的若干影响因素

采用溶胶-凝胶（sol-gel）法，以柠檬酸为络合剂，利用硝酸盐制备出了YAG粉体。实验合成了Y2O3占35％-40％（摩尔分数）的YAG粉体，利用热重，差热分析（TG／DTG）、X射线衍射（XRD）、傅立叶红外光谱（FT-IR）、透射电镜（TEM）等手段对YAG前驱体及煅烧物粉体进行了表征。结果表明，通过提高对前驱体的煅烧温度，延长煅烧时间等方法，在900℃下煅烧不同配比的YAG前驱体，均制得了纯相的YAG粉体，表明在以往YAG的合成中易出现的中间相，并不只是组分的不均匀性造成的，还与煅烧温度和煅烧时间有关。     

溶胶凝胶法制备Yb3+/Er3+共掺氧化铝材料的光谱性质

为了得到更加有效的掺饵光波导放大器材料,采用改进了激活剂掺入途径的溶胶凝胶方法,制作了不同比例Yb3+Er3+共掺杂的γ相氧化铝粉体材料方法,测量了样品的吸收和光致发射光谱并进行了分析.结果表明,Yb3+离子的掺入能很大地提高样品对980nm左右激发光的吸收效率,Er3+离子1534nm主发射峰的发射强度最大增加了约6.3倍;体系中Yb3+:Er3+的掺杂存在最佳比例,最佳掺杂比例约为6:1;同时X射线衍射法测试表明,最佳的热处理温度为900℃,相同的热处理温度下,Yb3+的掺入能延缓Al2O3由无定形相向γ相转变的过程,这一结果对进一步改善掺饵光波导放大器的特性是有帮助的.     

溶胶-凝胶法制备Al3+、Yb3+掺杂石英光纤纤芯的研究

以正硅酸乙酯、氯化铝和氯化镱为前驱体, 用溶胶-凝胶法制备了Al³⁺、Yb³⁺掺杂石英光纤纤芯。采用ICP-AES分析发现: 碱催化的掺杂硅凝胶上下层组分存在较大差异, 酸催化条件能够消除组分差异。将酸催化溶胶经凝胶化、热处理、玻璃化、光学加工, 获得了φ2.5 mm×50 mm的芯棒。测试2 mm厚芯棒玻璃的光谱和荧光寿命, 1020 nm的荧光寿命为896 μs, 羟基含量为0.4×10^-6, 并通过显微拉曼光谱分析玻璃结构。采用管棒法制备预制棒, 2000℃高温拉制了Al³⁺、Yb³⁺掺杂单包层石英光纤。用光纤折射率分布测试仪测得纤芯折射率波动Δn小于2×10^-4, 表明纤芯具有良好的光学均匀性。本研究结果提供了一种大模场掺镱石英光纤纤芯材料的制备方法, 并为溶胶-凝胶法制备均匀多组分材料的研究提供了理论参考。     

掺镱大模场光子晶体光纤研究进展（特邀）

掺镱大模场光子晶体光纤在高峰值功率超快激光放大器中有着重要的应用价值,其研究得到了广泛关注。首先简要介绍了国内外掺镱大模场光子晶体光纤的研究进展,阐述了掺镱大模场光子晶体光纤的基本设计思路,对比说明了保偏型掺镱光子晶体光纤的设计制备方法。重点介绍了近十年来中国科学院上海光学精密机械研究所在掺镱大模场光子晶体光纤方面的研究进展。包括掺镱大模场光子晶体光纤的纤芯折射率大小和均匀性控制、光子晶体光纤微结构控制等关键技术。采用自主研制的四种芯径为40～100μm的掺镱大模场光子晶体光纤开展了皮秒脉冲激光放大实验。利用40μm芯径的保偏掺镱光子晶体光纤实现了平均功率为100 W、光束质量因子（M2）小于1.4的稳定输出,偏振消光比为12 dB。利用100μm芯径的保偏掺镱大模场光子晶体光纤实现了M2小于1.5的高光束质量脉冲放大。上述研究为掺镱大模场光子晶体光纤的国产化应用奠定了基础。     

260μm芯径超大模场光子晶体光纤实现准单模传输

大模场光子晶体光纤的结构和设计具有很高的灵活性,能够通过调整其微结构来获得实现高能激光输出所需的有效模面积大等优良特性,使光纤激光器的性能显著改善。国内目前对于光子晶体光纤的研究主要集中在基础理论和基本性能的测试上。近年来,中国科学院上海光学精密机械研究所在光子晶体光纤的制备方面展开了探索性的研究,目前掺Yb3+石英光子晶体光纤已经实现了功率达到     

采用显微荧光法研究掺钕磷酸盐激光玻璃的亚表面缺陷

针对具有多波段强吸收和发光特点的N31和N41型掺钕磷酸盐激光玻璃,选取罗丹明6G(R6G)作为荧光标记物,它的激发和发光分别避开了钕离子吸收和发光,在宽场显微镜下实现了对磷酸盐玻璃亚表面缺陷(SSD)的高灵敏度二维观测。与光学显微观测的结果对比,证明所观测到的缺陷属于亚表面缺陷。根据R6G显微荧光观测的结果,分析了亚表面裂纹在抛光过程中的演变情况。结果表明在磷酸盐玻璃中比较难去除的亚表面缺陷是处于缺陷层中位置较深的Median型裂纹末端的月牙形缺陷。它们可能对入射光场具有较强的调制,引发表面激光损伤的可能性相对较大。