基于WS_2可饱和吸收体的被动调Q Tm,Ho:LLF激光器

利用二维过渡金属材料WS_2作为2μm波段可饱和吸收体,采用典型的X型四镜腔结构,实现了Tm,Ho:LuLiF_4激光器低阈值被动调Q运转。实验结果表明,吸收功率为260mW时开始启动调Q运转,吸收抽运功率大于650mW时,调Q激光脉冲进入稳定运转。抽运功率为2000mW时,在中心波长1895nm波段输出功率为88mW,典型脉冲宽度为4μs,重复频率为16.89kHz,对应最大单脉冲能量为5.21μJ。结果表明,WS_2材料可以作为2μm固体激光器的可饱和吸收体。     

基于石墨烯可饱和吸收体的被动锁模、被动调Q掺镱光纤激光器

报道了石墨烯材料作为可饱和吸收体的被动锁模、被动调Q掺镱全光纤激光器。采用环形腔结构,在抽运功率为1.2W时,有稳定的重复频率为1.04MHz的自锁模脉冲发生,平均输出功率为46mW;当抽运功率增加到2.3W时,平均输出功率为170mW,相应的单脉冲能量高达163nJ,脉冲宽度约为680ps。采用线形腔结构,实现了石墨烯被动调Q激光脉冲输出,其重复频率在140～257kHz可调,最窄激光脉冲宽度为70ns,最大平均功率为12mW,相应最大单脉冲能量为46nJ。     

基于可饱和吸收体MoS_2的固态Tm…YAG被动调Q激光器

报道了一种以二维材料MoS_2作为可饱和吸收体的全固态Tm…YAG被动调Q激光器。该激光器以785 nm窄线宽半导体激光器作为抽运源,采用平平腔设计,以MoS_2纳米片作为可饱和吸收体,实现了2μm波段的被动调Q运转。在吸收抽运功率达到2.02 W时,获得了最大平均输出功率为421 m W、最小脉冲宽度为423 ns、重复频率为49.36 k Hz、最大单脉冲能量为8.53μJ的脉冲激光输出。结果表明,MoS_2是一种可适用于2μm波段固态激光器的可饱和吸收体,为产生近红外波段的脉冲激光提供了一种新的方法。     

基于反射式MoS_2可饱和吸收体调Q锁模Tm:LuAG激光器

采用反射式MoS_2可饱和吸收体在Tm:Lu_3Al_5O_(12)激光器中实现了被动调Q锁模(QML)运转。以可调谐掺钛蓝宝石激光器为抽运源,结合低阈值腔设计,选用透射率为3%的输出镜获得525 mW的出光阈值。当吸收抽运功率达到1743 mW时,激光器处于稳定的被动调Q锁模运行状态。当最大抽运功率达到3.1 W时,激光器被动调Q锁模输出功率为306 mW,斜效率为14.3%,中心波长为2023 nm,对应的锁模脉冲序列的重复频率为106.4 MHz,最大的单脉冲能量为2.88 nJ,调制深度接近100%。结果表明,反射式MoS_2可饱和吸收体在2 μm波段激光锁模中具有良好的应用前景。     

基于黑磷可饱和吸收体的被动调Q Tm∶YAP激光器

介绍了一台2μm波段的被动调Q(PQS)模式Tm∶YAP激光器。该激光器采取直形腔结构,用输出中心波长为792 nm的激光二极管作为泵浦光源,用新型二维材料黑磷制备的可饱和吸收体作为PQS调制器件。实验结果表明：在连续波模式运转下,当泵浦功率为8.8 W时,Tm∶YAP激光器的输出功率为1.0 W,输出中心波长为1994.8 nm,相应的斜率效率为17.3%;在PQS模式运转下,当泵浦功率为8.8 W时,Tm∶YAP激光器的平均输出功率为0.9 W,输出脉冲宽度为1.3μs,重复频率为135.8 kHz;当平均输出功率为0.9 W时,Tm∶YAP激光器的输出中心波长为1986.7 nm,相应的斜率效率为14.2%,光束质量因子M_x²=1.10、M_y²=1.06。     

高单脉冲能量被动调Q锁模Tm,Ho: LLF激光器

报道了一种采用氧化石墨烯作为可饱和吸收体的二极管泵浦的被动调Q和调Q锁模运转的Tm, Ho: LLF激光器。采用透过率分别为3%、5%和9%的输出镜,首先研究了Tm, Ho: LLF激光器的连续运转特性。实验和模拟结果均表明采用透过率为9%的输出镜输出特性最好,当最大泵浦功率为20 W时,连续光输出功率高至1793 mW。接着以氧化石墨烯为饱和吸收体,采用透过率为9%的输出镜研究了Tm, Ho: LLF激光器的调Q和调Q锁模特性。实验表明:当790 nm LD泵浦功率小于7.26 W时,激光处于单纯调Q运转状态;当大于7.26 W时,激光器进入稳定的调Q锁模状态,当最大泵浦功率为20 W时,最大输出功率为1052 mW,锁模重复频率为53.19 MHz,对应的平均单脉冲能量为19.77 nJ,该单脉冲能量是目前2 μm锁模激光器的最高指标,同时证实了氧化石墨烯材料在大能量高功率激光锁模中是发展潜力优良的二维锁模材料。     

基于单壁碳纳米管可饱和吸收体的被动锁模光纤激光器研究

基于单壁碳纳米管(SWCNTs)作为光学可饱和吸收体(SA)的恢复时间快(<1ps)、饱和光强低、锁模自启动、工作光谱范围宽且制备方法简单、成本低、化学稳定性好、易与光纤兼容等优点,利用SWCNTs-SA实现了稳定脉冲序列输出的实验结果。利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)易成膜且机械性能良好的特点,将SWCNTs与PMMA一起分散在二氯化苯(DCB)溶液中,运用光学诱导作用将SWCNTs吸附在单模光纤(SMF)端面,并加热固化成膜。在光纤激光器环形腔结构中引入SWCNT/PMMA薄膜作为SA,获得了具有稳定的重复频率为8.366MHz的基频锁模脉冲序列,其中心波长在1 562nm,脉冲宽度为1.2ps。     

被动锁模固体激光器中可饱和吸收体的弛豫时间对锁模脉冲的影响

本文对被动锁模固体激光器提出一个把涨落模型和准稳态解析方法结合起来的理论模型。用这个模型可以通过计算机模拟算出可饱和吸收体的弛豫时间对输出脉冲的影响,清楚地揭示出脉冲在激光器腔内演变的物理过程。     

被动调Q锁模掺镱光纤激光器

报道了基于偏振旋转技术等效快可饱和吸收体的被动调Q锁模光纤激光器,采用976 nm半导体激光器作为抽运源,高掺杂浓度的Yb3 光纤作为增益介质构成环形腔,通过调节抽运光功率和偏振控制器的角度得到了调Q,调Q锁模与锁模三种稳定的输出脉冲。获得的锁模脉冲中心波长为1.05μm,重复频率为20 MHz,脉冲光谱宽度为13.8 nm,抽运功率为270 mW时,锁模平均输出功率为15.82 mW;调Q频率为17.54 kHz,调Q脉冲宽度为8μs,光谱宽度为4.7 nm;调Q锁模中调Q重复频率为300 kHz。     

基于石墨烯可饱和吸收的锁模光纤激光器研究

报道了一种基于单层石墨烯可饱和吸收体调Q锁模的全保偏结构掺铒光纤激光器。研究了单层石墨烯作为可饱和吸收体实现调Q锁模后的激光特征,获得了中心波长1557.69 nm的激光输出。调Q锁模脉冲包络重复频率11.49~40.41 kHz范围变化,包络宽度在10.1~3.62 μs范围变化。在泵浦功率为191.3 mW时,激光器最大输出平均功率9.354 mW,最大光-光转换效率为4.89 %。     

高能电光调Q Cr,Tm,Ho∶YAG激光器

研究了室温运转灯泵电光调Q Cr,Tm,Ho∶YAG激光器的激光输出特性。选用高损伤阈值的掺镁LN晶体作为调Q晶体,并采用λ/4波片和平面镜组合的方式对热退偏效应进行补偿,从而实现了室温下电光调Q Cr,Tm,Ho∶YAG激光器大能量输出。在冷却水温为22℃,重复频率为1 Hz,泵浦能量为200 J的条件下,得到了单脉冲能量443 mJ,脉宽90 ns的调Q输出。理论分析了λ/4波片对热退偏效应的补偿效果,实验测量和分析了偏振片、LN晶体等调Q器件的插入损耗,并分析了激光器输出能量对重复频率的依赖现象。     

调Q锁模运转的全固态Tm:LuAG陶瓷激光器

采用垂直生长法制备的氧化石墨烯（Graphene oxide, GO）作为可饱和吸收体,利用典型“X”型折叠腔在全固态Tm:Lu₃Al₅O₁₂(Tm:LuAG)陶瓷激光器中实现了调Q锁模运转。以790 nm激光二极管(Laser diode, LD)作为泵浦源,当泵浦功率大于8 W时,激光器进入稳定的调Q锁模状态。当输出镜透过率为5%时,连续光最高输出功率为714 mW,斜效率为4.94%。当泵浦达到16 W时,激光器最大输出功率为200 mW , 光谱中心波长为2024 nm,脉冲宽度约为695 ps,对应的锁模脉冲重复频率为108.7 MHz,调Q包络中锁模脉冲的调制深度接近100%。该2 μm超短脉冲激光器在生物医学和激光通讯等领域具有非常重要的应用。     

用半导体可饱和吸收镜对掺钕晶体激光器进行被动调Q和锁模

较全面地介绍了几种掺钕激光晶体的光学性质。就掺钕激光晶体主要的三个波长探讨了用一种新型的吸收体(半导体可饱和吸收镜)进行被动调Q和锁模。     

采用Cr~(4+):YAG为可饱和吸收体的Nd:YAG调Q锁模

在实验上,以Ｃｒ４＋ ：ＹＡＧ为可饱和吸收体,对Ｎｄ：ＹＡＧ激光实现调Ｑ锁模,得到平均脉宽为１９０ｐｓ的脉冲序列。利用被动锁模的涨落理论,分析了Ｃｒ４＋ ：ＹＡＧ对Ｎｄ：ＹＡＧ激光调Ｑ锁模的动力学过程及各种影响因素,同时讨论了Ｎｄ：ＹＡＧ的克尔透镜效应在调Ｑ锁模过程中的作用,得到了与实验较为一致的结果。     

新型的被动锁模-电光调Q激光器研究

介绍一种获得激光介质极限带宽、能量最大的ps激光脉冲的方法。在被动锁模-电光调Q激光器调Q脉冲出现之前,让激光器在低Q值下运转,形成周期振荡。当达到锁模-调Q阈值时,突然降低腔内损耗,产生雪崩式的激光跃迁。在极窄的Q开关时阈内,弱脉冲环行几次,完成锁模脉冲放大。每次通过的放大增益远远大于被动锁模过程所得到的增益。所以得     

石墨烯被动锁模光纤激光器的研究进展

自2009年石墨烯(Graphene)材料被成功用于产生超短脉冲以来,出现了多种腔形、多种波长、多种脉冲特性的锁模激光器。利用石墨烯可饱和吸收特性制成的锁模器件具有稳定性好、响应波长广、恢复时间短、插入损耗小等多方面的优势,是目前超短脉冲领域的研究热点。重点对石墨烯被动锁模光纤激光器的研究进展进行了总结,并针对该领域面临的问题,指出其发展趋势。     

可饱和吸收体对某—波长激光被动锁模的理论分析

本文发展了光学谐振腔内可饱和吸收体对任一波长激光被动锁横的动力学方程，并求得其解析解，理论结果与实验基本吻合。