多波长固体自拉曼激光器的激光晶体热破裂研究

基于小型化多波长选择输出的Nd∶YVO4固体自拉曼激光器,理论分析了其激光晶体内的热应力分布,得出热破裂易发生的位置,与实验结果吻合。搭建实验平台研究了激光晶体热破裂对激光器各个波长激光输出功率的影响。实验结果表明,热裂前后1 064nm基频光阈值及输出功率变化不大,而532、559及588nm激光阈值分别由0.2W升至0.43W、0.3W升至1.5W和0.3W升至1.5W,最大输出功率分别由560mW降至131mW、600mW降至50mW及200mW降至26mW。     

固体谐波多波长拉曼激光器

研究了多谐波固体激光器在气体中的受激拉曼散射，获得了多波长激光输出。利用Nd：YAG激光的二倍频、三倍频及四倍频的激光输出在氢气和甲烷气体中的受激拉曼特性获得多个波长的拉曼输出，波长范围覆盖紫外到可见光甚至近红外。列出了常用的几种拉曼工作气体，其中氢气和甲烷各有优缺点，而两者的混合气体一方面弥补了氢气频移过大的缺点，另一方面抑制了甲烷的易分解性。利用缓冲气体和混合气体优化拉曼激光的输出。给出了24个拉曼波长的功率输出数据，其中功率较大的有13个波长。多谐波固体激光与受激拉曼散射结合的多波长拉曼激光器在激光雷达等领域有广泛的应用。     

多波长激光器用做拉曼泵浦的初步研究

借助简化的拉曼光纤放大器数学模型,利用平均功率法和打靶法分别计算出了不同参数下多波长泵浦的拉曼增益。在对增益图分析的基础上,可以得到多波长激光器作为拉曼泵浦,它的三个典型参数(波长间隔、初始功率和光波个数)中的任一参数的变化都会引起拉曼增益的波动,并且为了达到增益均衡的目的,波长间隔不能太小、光波个数不易太少以及不能片面追求高初始功率。与多泵浦系统相比,它需要优化的参数大为减少,运算速度提高,并用一个泵浦源就能满足需求,降低了成本,具有发展的潜力。     

固体拉曼激光器

简要介绍了固体拉曼激光器的研究现状,总结了几种常用的固体拉曼晶体[LiIO3,Ba(NO3)2,CaWO4]的受激拉曼实验特性,并对如何设计各种形式的拉曼激光装置以取得良好的频率转换做了分析。最后对固体拉曼激光器的发展做了展望。     

多波长红光金刚石拉曼激光器

全固态红光激光器在激光显示、全息存储以及医疗领域有着重要应用,其中多波长红光激光器还可用于差频产生太赫兹辐射。基于三阶非线性效应受激拉曼散射的拉曼激光器是一种突破粒子数反转激光器有限发射光谱制约进而拓展激光波长的有效手段,即能够将注入的单一波长泵浦光直接拓展至一个或几个全新波段。笔者团队研制了一台绿光泵浦的多波长级联金刚石拉曼激光器,利用波长为532 nm、脉冲宽度为11.43 ns的激光作为泵浦源,通过将一阶Stokes黄橙光(573 nm)锁定在振荡器中,实现了红光波段的二阶、三阶和四阶(620 nm、676 nm和743 nm)级联拉曼激光输出,对应三个波长的脉冲宽度分别为10.41、3.75、2.45 ns,总输出能量为0.6 mJ,光光转换效率为36.38%。结果表明,凭借金刚石晶体优异的光学特性和拉曼性质,可见光泵浦的金刚石拉曼激光器对于实现高功率全固态小型化多波长红光激光输出具有巨大潜力。     

基于拉曼与掺铒光纤混合增益的稳定均衡多波长光纤激光器

介绍了基于色散补偿光纤(作为拉曼增益介质)和掺铒光纤混合增益的多波长光纤激光器.实验证明了拉曼放大机制能够有效地抑制光纤激光器内不同波长激光的增益竞争,实现了在室温条件下均衡、稳定的多波长激光输出.     

固体黄光拉曼激光器的研究进展

简述了目前产生黄光波段激光的主要方法,对基于受激拉曼散射效应的内腔式、自拉曼式和外腔式三类固体黄光拉曼激光器技术特点及进展进行了讨论,并对它们的发展做出了展望。     

200W高功率半导体泵浦固体激光器输出特性研究

通过实验测量了工作电流对半导体激光器发射波长的影响;采用光线追踪法模拟计算出泵浦光在Nd:YAG棒内的分布情况,采用直接泵浦方式,设计了高效率的半导体侧面泵浦Nd:YAG固体激光模块,最大输出功率为218W,最大光-光效率达37%,电光效率约为18.5%。     

免调试固体激光器的研究

描述了一种新型的免调试激光装置.它采用定向棱镜作为谐振腔的全反镜,在固体激光器中安装后不经调试就能实现激光运行,它具有抗失调能力强、远场光场能量集中、发散角小的特点,角度失调允量±20°,棒轴平移量为D/4,发散角小于3mrad.在100Hz高重复频率运行时,单脉冲Cr4+:YAG晶体被动调Q输出能量达到300mJ,且光场分布均匀.     

基于拉曼晶体的多波长激光技术研究进展

利用受激拉曼散射效应,以拉曼晶体作为介质,可产生同轴输出的多波长激光信号,该种激光器具有结构紧凑、脉冲能量高和波长可调谐等特点,在全色激光成像与显示、光电对抗等领域有着重要的应用前景。本文介绍了受激拉曼散射基本原理和常用拉曼激光器结构,研究了国内外基于拉曼晶体的多波长激光技术的研究进展,总结了利用受激拉曼散射产生多波长激光存在的不足。针对目前受激拉曼散射高阶散射光较难生成,生成的多波长激光信号覆盖谱段较窄,输出功率较低,调谐方式单一等问题,提出了今后多波长激光技术发展方向。     

抽运系统参数对全固态激光输出特性的影响

为了优化全固态激光的抽运系统,研究抽运系统参数对激光输出特性的影响。以半导体激光端面抽运Nd∶YVO4晶体的全固体激光器设计为例,实验对比了采用不同波长（880 nm和808 nm）和不同光纤芯径（100 μm和200 μm）的半导体激光抽运源对激光输出功率、效率和光束质量等特性参数的影响。结果表明采用880 nm直接抽运技术结合采用小光纤芯径长焦深的抽运系统,可减少斯托克斯光子亏损,实现抽运光模式和激光腔模式的匹配来提高效率和激光输出光束质量。     

二极管侧面泵浦连续固体激光器的研究

本文详细介绍了一个台量大输出功率的37W的二极管侧面泵浦连续固体激光器。并对不同输出功率下的光束质量进行了测量,同时还测量了冷却水温对激光器输出功率的影响。     

光纤传输脉冲固体激光切割机系统

介绍了光纤传输脉冲固体激光切割机系统的设计原理及工作特点,主要是优化设计光纤传输系统,使光纤输出后的激光束聚焦光斑直径尽量小;满足激光切割所需功率密度要求。系统使用双灯单棒的聚光腔,光纤输出后的功率达到400W,最小光斑直径小于0.25mm,可满足1~4mm内的碳钢、不锈钢等金属材料的切割要求。该系统可配合数控工作台、...     

利用非线性偏振旋转效应的可调谐多波长光纤激光器

提出了一种基于非线性偏振旋转(NPR)效应的可调谐多波长掺铒光纤(EDF)激光器,非线性偏振旋转诱导的强度相关非均匀损耗有效地抑制了均匀加宽增益介质掺铒光纤中的模式竞争,使光纤激光器在室温下产生稳定的多波长输出。其中利用保偏光纤和偏振相关隔离器组成的等效Lyot 双折射光纤滤波器作为波长选择器件,该滤波器可以通过选择合适的双折射光纤长度改变波长间隔,调节偏振控制器改变偏振态实现对波长的精密调谐。实验采用10 m长的保偏光纤(PMF),得到了波长间隔为0.35 nm、最多17个波长的稳定激光输出,并且实现了输出波长在4 nm范围内的连续可调谐。分别采用10:90、30:70和50:50的输出耦合器,激光信号分别从10%、30%和50%的端口输出,得到了最多17、14和13个波长的输出,其波长功率浮动分别为13 dB、10 dB和7 dB,另外,其最大输出功率分别为-7 dBm、-3 dBm和0 dBm。实验结果表明,输出耦合器输出端比例越大,输出波长就越少,各波长激光输出功率越平坦,且输出功率越高。     

193 nm深紫外固体激光技术探索

对193 nm深紫外激光技术实现途径进行了系统地分析,提出了一种可获得高重复频率、高光束质量的深紫外固体激光技术途径,分析了涉及的关键技术,对实用化深紫外固体激光源的研制具有一定的参考价值。     

LD多向抽运固体激光器的实验研究

分析了激光晶体中三向侧面抽运光的强度分布;在三向侧面抽运结构下,增加了光纤束耦合LD端面抽运,尝试用侧面抽运提高激光输出的功率,用端面抽运来改善输出激光的光束质量,并对此进行了实验研究。结果表明,加上端面抽运后,对侧面抽运下激光输出的光束质量有明显的改善作用,并存在一个最佳匹配抽运功率。     

一种新型可调谐多波长光纤激光器的研究与设计

研究基于非线性偏振旋转实现多波长光纤激光器的机理和方法,利用等效Lyot双折射光纤滤波器作为波长选择器件,设计了一种室温条件下可调谐多波长光纤激光器简化结构,使激光器更易于全光纤集成.该设计实现了输出波长在一定范围内连续可调谐,具有稳定多波长输出的优点,是未来密集波分复用通信系统的理想光源.