808 nm和879 nm端泵自拉曼Nd∶GdVO4 激光器的输出特性研究

为了研究激光二极管端面泵浦a轴切割Nd∶GdVO4自拉曼激光器的热透镜效应对输出特性造成的影响。在808 nm和879 nm两种不同波长端面泵浦条件下,采用横向剪切干涉法测量了连续光自拉曼Nd∶GdVO4激光器的热透镜效应,分别取得两波长所对应的热透镜数值,并将一阶斯托克斯散射光的热透镜效应通过CCD相机成像观测。实验结果表明,879 nm泵浦比808 nm泵浦时激光晶体的热效应有明显减少。为验证以上结果的准确性,实验研究了两种不同泵浦光作用下拉曼光与基频光的输出,获得了最高输出功率为1.4 W和1.6 W的拉曼光,发现当泵浦功率超过20 W,808 nm泵浦输出的拉曼光出现较大衰减。同时,输出808 nm 和879 nm两种光波作用下的基频光,对应斜效率分别为27.5%和38%。并发现小功率抽运时,两波长对应输出区别不明显,只有在大功率抽运状态下879 nm优势才能显现。实验和理论分析说明879 nm抽运更有利于提升Nd∶GdVO4激光器的量子效率。     

银纳米立方体对诺丹明分子的荧光增强或猝灭效应实验研究

用乙二醇还原硝酸银,成功制备了平均边长约97 nm的银纳米立方体以用于诺丹明(RhB)分子的荧光实验。实验中,将探针分子 RhB 粉末掺杂于PMMA苯甲醚溶液中,制得不同厚度参杂有RhB探针分子的PMMA薄膜,运用光谱技术和共焦显微技术研究了银纳米立方体与荧光分子的间隔、银纳米立方体不同浓度分布对RhB分子的荧光强度的影响。荧光光谱表明,荧光强度随PMMA厚度变薄而增强,当PMMA厚度为10nm时,荧光增强因子最大,获得了56倍的荧光增强效果,而继续减小PMMA厚度时,其荧光增强因子又变小,说明发生了荧光猝灭效应。共焦荧光像则更直观地表现了银纳米立方体的浓度分布对荧光分子辐射增强的影响。因而,可通过调控银纳米立方体与荧光分子的距离及银纳米立方体的分布优化荧光增强因子以用于基于荧光的单分子探测,这一实验结果在生物成像和生物传感领域有潜在应用价值。     

912nm/1064nm同步双波长激光特性研究

为了研究同步双波长激光器的输出特性,并解决其增益竞争问题,本文介绍了能同时输出准三能级激光和四能级激光的双波长激光器的理论模型,推导了双波长激光器输出功率的表达式。以理论模型为基础,首次设计了一种使用Nd∶GdVO4和Nd∶YVO4晶体为增益介质,879 nm激光二极管为泵浦源的腔内级联泵浦结构的同步双波长连续激光器,成功实现了912 nm的准三能级连续激光以及1064 nm的四能级连续激光同步输出,在最大15 W的泵浦功率下,得到912 nm的准三能级激光最大输出功率为0.65 W的,斜效率约为7 %,以及1064 nm的四能级激光的最大输出功率为1.58 W的,斜效率约为16.6 %。总的光-光转换效率为14.9 %。且实验发现,两块晶体间距不同会使两种波长的输出功率发生变化,两种波长之间存在竞争关系。