钾蒸气中双光子共振四波混合的差频效应

在钾蒸气中观察到了双光子共振四波混合的差频效应。YAG:Nd~(3+)激光器的红外光波(ω_3)和 YAG:Nd~(3+)激光的二次谐波泵浦的可调谐染料激光器的可见光波(ω_1)用作入射波。当染料激光的两个光子的能量等于钾原子高激发态13s 和基态4s 间的能量差时,产生了一个新的波长为4052的相干光波(ω_4=2ω_1-ω_3)。     

由分子和原子混合共振增强四波混频产生的宽范围可调谐相干辐射

本文报道了由Na_2-Na系统中不等频两步混合共振四波混频这一特殊过程产生紫外宽范围(319.2nm—354.2nm)可调谐相干辐射的新结果。 在实验过程中,用一YAG激光泵浦的脉冲染料激光激发钠分子,在激发波长550—670nm范围内,钠分子总能共振吸收入射光(设频率为ω_1)而跃迁到A~1∑_u~+态或B~1∏_u态,通过受激发分子与基态原子的碰转能量转移过程,分子的激发态能量可转移给原子而使钠原子3P_(1/2,3/2)态获得布居。将由同一YAG激光泵浦的染料激光调谐到3P_(1/2)→4D共     

基于PPMgLN晶体低阈值宽调谐红外光参量振荡研究

对基于多周期极化掺镁铌酸锂晶体(PPMgLN) 的信号光单谐振准相位匹配光学参量振荡器(QPM-OPO)进行了实验研究.以输出波长为1.064靘的声光调Q Nd:YAG固体激光器作为基频泵浦源对周期为29～31.5靘的多周期掺镁(5mol%)铌酸锂极化光栅进行了光学参量振荡温度、周期调谐实验,光参量振荡阈值功率仅为45mW(重复频率1kHz).通过温度调谐(20～180℃)与周期调谐(29.0～31.0靘)相结合,实现了调谐范围为1445～1685nm的信号光稳定输出.     

准相位匹配PPMgLN光参量振荡技术

理论上分析了掺MgO的周期极化LiNbO_3(PPMgLN)晶体准相位匹配光参量振荡(QPM-OPO)波长的调谐特性,计算了抽运阈值和转换效率。采用高斯光束抽运,当抽运功率密度为阈值抽运功率密度约6.5倍时,可以获得约71%的转换效率。而相位匹配情况下,平面波抽运功率密度为阈值(π/2)~2倍时,转换效率可达到100%。1064 nm激光抽运PPMgLN晶体(MgO摩尔分数5%),单谐振光参量振荡技术采用e→e e相位匹配,利用PPMgLN晶体的最大非线性系数d_(33)(27.4 pm/V),采用周期调谐方式,实验上获得了中红外波长调谐范围2.7～4.8μm,当抽运功率为23 W,频率为7 kHz时,在波长3.7μm处激光输出功率超过3.2 W,斜率效率超过18%,对应闲频光波长1.49μm输出功率约8 W,相当于转换斜率效率约为63%。实验结果与理论分析基本一致。     

低阈值宽调谐PPLN光参量振荡

用半导体激光 (LD)抽运的声光调QNd∶YVO4 激光器做抽运源 ,实现了准位相匹配的光参量输出 ,其调谐范围为 1 4 36～ 1 7μm。非线性光学介质是多周期极化的LiNbO3 (PPLN)。光参量振荡阈值 10 3μJ(脉宽 2 2ns) ,在抽运光达到阈值 3 3倍的条件下 ,信号光输出能量 4 2 5 μJ ,斜效率 12 5 %。     

KNbO_3高效高功率参量振荡

本文报导了以ND:YAG激光二次谐波泵浦的一种高峰值功率和高平均功率参量振荡器。采用的非线性材料是KNΟ_3,调谐范围为0.88～1.35μm。这种新型的振荡器稳定性高,耐损伤能力强,产生峰值脉冲功率高达12MW,平均输出功率为770mW。这种结果较之过去文献用各种不同非线性晶体在此光谱区获得的振荡实验情况有了很大改进。图1示出这一装置的示意图。     

周期性极化掺镁铌酸锂晶体光参量振荡研究

为了实现高转化率3m红外激光光参量振荡输出,采用外加脉冲电场法在厚度为1mm、掺摩尔分数为0.05的镁铌酸锂晶体上成功制备了周期为31.2m的极化光栅,理论计算并模拟了1064nm激光抽运周期极化铌酸锂晶体时,闲频光波长随温度的对应关系,并进行了实验验证。利用1064nm声光调Q Nd:YAG激光器作为抽运源对样品进行了光学参量振荡实验,其中,脉冲激光脉宽为200ns,重复频率是20kHz。在控制温度为80℃、输入抽运光功率为5.567W时,光参量振荡输出波长3m的闲频光功率为1.141W,光光转换效率达到20.1%。结果表明,通过此方法制备的周期性极化铌酸锂晶体光参量振荡,具有较高的光光转换效率。     

锁模序列脉冲泵浦光参量放大器

我们最近使用Nd~(3 ):YAG锁模激光及其二次谐波泵浦LiNbO_3参量放大晶体,通过角度调谐获得0.8～4微米范围的大部分波段的可调谐光输出。 实验采用Nd~(3 ):YAG被动锁模器件的1.06微米及倍频0.53微米波长的光脉冲序列作参量泵浦源,经聚焦作用到参量晶体上的光强可达10~9～10~(10)瓦/厘米~2。LiNbO_3晶体按角度调谐及Ⅰ类相位匹配,晶体按θ_(0r)=80°和θ_(0r)=45°切割,尺寸为20×10×     

周期极化掺镁铌酸锂晶体的光学参量振荡

采用短脉冲极化电场法,在1 mm厚的掺摩尔分数0.05镁的铌酸锂晶体上成功制备了周期为30μm的极化光栅。以输出波长为1.064μm的声光调QNd∶YAG固体激光器作为基频抽运源对其进行了光学参量振荡实验,光参量振荡阈值功率为45 mW(重复频率为1 kHz),在输入功率为490 mW,控温炉温度为160℃时,获得了94 mW的波长为1544 nm的信号光输出,转换效率达到19.2%。并且通过调谐晶体温度(20~180℃),获得了调谐范围为1503~1550 nm的信号光稳定输出。实现了可调谐红外光的稳定输出,验证了晶体周期结构的均匀性。     

高功率中红外宽调谐全固态周期性极化铌酸锂光参量振荡器

中红外宽调谐激光器在激光光谱、拉曼光谱和大气污染探测、环保检测等领域有很多应用。目前主要采用光参量振荡 (OPO)输出中红外激光。本实验采用主动调Q的全固态Nd∶YVO4 激光器 ,输出波长为 1 0 6 4nm的准连续激光抽运周期性极化铌酸锂 (PPLN)晶体 ,实现OPO中红外激光输出。激光波长调谐范围为 2 90～ 4 0 5 μm ,最高输出功率为 2 76mW ,实验中同时输出波长范围为 1 4 4～1 6 6 μm的近红外激光。实验装置采用外腔OPO(见图 1 ) ,其抽运光源为LD抽运的Nd∶YVO4 激光器 ,输出重复频率为1 6 2kHz ,脉宽为 2 0 5ns ,平均功…     

利用光学参量振荡与倍频方法产生高功率宽调谐蓝光

全固态蓝光激光源在高密度光学存储，生物与医学诊断，激光彩色显示，水下成像和水下通讯等方面均有重要的应用价值，因而受到人们的极大重视．我们用光学参量振荡与二次谐波技术，获得了瓦级全固态宽调谐蓝光激光．其中，光学参量振荡器的信号光输出波长范围为780～1036nm，最大输出平均功率高达9．4W；蓝光的调谐范围从450～492nm，最大平均功率为1．3W．     

种子注入对可调谐光学参量振荡激光器阈值和转换效率影响的理论与实验研究

通过对种子注入调谐光参量振荡激光器的理论计算．从理论上证明了种子注入法不仅能压窄参量激光的线宽，还能降低参量振荡激光器振荡的阈值．增大其输出参量激光的能量．提高输出激光能量的转换效率．并在实验上给予证明。     

三波参量过程中CsLiB6O10晶体角度调谐研究

基于三波耦合过程中的能量动量守恒和CsLiB6 O1 0 (CLBO)晶体的Sellmeier方程,分别对共线及非共线参变过程中Ⅰ型、Ⅱ型相位匹配条件下CLBO晶体的角度调谐特性进行了详细的研究。这对于扩大飞秒激光的调谐范围、产生高效率的参量激光以及激光脉冲的激光参量过程的优化具有重要的意义。     

微微秒相干反斯托克斯喇曼散射

我们用锁模Nd~(3 )玻璃微微秒脉冲激光序列同步泵浦染料激光器产生的锁模运转染料激光作为ω_2,斯托克斯光束,Nd~(3 )玻璃激光倍频绿光作为固定频率ω_1光束和探测光束,对材料相干激发和探测。实验装置如图1所示。泵浦源采用一级振荡、二级放大主被动锁模钕玻璃激光系统。     

光参量振荡器

1.前言光参量振荡器是一种产生强光的器件,它具有高度的空间和时间相干性。发射辐射的波长凋谐范围很宽,光谱纯度同激光一样。它是其中获得可调发射几种方法之一,但在获得宽光谱范围内调谐度方面很重要。另外,光参量振荡器能够连续地和脉冲地工作。光参量振荡器是利用非线性光学效应而实现可调发射。它极类似于在微波频率中为获得低噪声放大通常所用的参量放大器。在光频中虽然低噪声放大也是可能的,但强调的是利用参量增益产生振荡,而不是放大。参量或可变参量互作用一般可有三个或三个以上的波。本文仅讨论三个波的参量互作用。首先,三个波互作用最简单,而且研     

太赫兹参量源研究进展

太赫兹参量源是一种激光驱动的太赫兹辐射源,它具有高相干性、可调谐、室温运转等优点。在简要介绍太赫兹参量源的基本原理后,重点总结了近年来国内外对太赫兹参量源的代表性研究成果,主要包括:1)太赫兹参量源中常用的几种非线性晶体,包括铌酸锂、磷酸钛氧钾、砷酸钛氧钾、磷酸钛氧铷; 2)大单脉冲能量太赫兹参量源,主要产生方法包括使用垂直表面出射结构、使用环形腔、增加非线性晶体损伤阈值等,目前报道的最大单脉冲能量达到17μJ; 3)高平均功率太赫兹参量源,主要产生方法包括使用半导体激光器侧面泵浦激光器、兼顾提高泵浦光脉冲能量和脉冲重复频率等,目前报道的最大平均功率为367μW; 4)太赫兹参量源的理论模拟,主要包括以耦合波方程为基础的,分别针对太赫兹参量产生器、种子注入式太赫兹参量产生器、内腔泵浦与外腔泵浦太赫兹参量振荡器建立的理论模型。     

简并的四波混频后向波参量振荡

普通的简并的四波混频作用都是获得后向波参量放大作用,即有一定强度的物波输入,观察此物波的位相复共轭的后向反射波,后向反射波与物波强度之比称为非线性反射率,对于参量放大作用,此非线性反射率小于1。本文报道了在共线和非共线抽运情况下,用硝基苯作非线性介质,观察到简并的四波混频后向波参量振荡作用,即在没有物波输入时,由于自发发射的放大而产生的后向波参量振荡作     

铌酸锂晶体中参量振荡产生高功率可调谐太赫兹波的实验研究

利用一块大体积MgO:LiNbO3晶体,采用浅表垂直出射方式构成太赫兹(THz)波参量振荡器(TPO),实现了高功率可调谐的THz波输出,调谐范围为0.8~2.8 THz。当抽运功率密度为197.4 MW/cm2时,在1.73 THz处每个THz脉冲的最大输出能量为173.9 nJ,对应的能量转换效率为2.2×10-6。实验过程中观察到了一阶和二阶斯托克斯(Stokes)光,一阶Stokes光相对于抽运光的频移等于产生的THz波的频率。     

太赫兹波参量振荡器研究进展

基于参量振荡技术的太赫兹波源是得到可调谐太赫兹波的重要器件,它在安全检查、生物传感、医学诊断、半导体器件检测和质量控制等领域具有重要的应用。从非线性晶体材料特性、谐振腔结构、太赫兹波耦合输出方式、频率调谐方式和线宽控制方法等方面总结了国内外太赫兹参量振荡技术的实验与理论研究情况。对级联太赫兹波参量振荡过程在连续、脉冲和超短脉冲运转方式的研究现状进行了回顾。基于太赫兹参量振荡技术研究现状提出其未来的一些研究方向。随着光纤激光器等技术的发展和周期性极化晶体等材料性能的进一步提高,太赫兹参量振荡器将朝着更加高效化、小型化、实用化、易于操作携带的方向发展,并在其应用领域发挥越来越重要的作用。     

染料激光器在物理学中的新应用(摘要)

近几年来,国外发展了一种由原子蒸汽中的受激电子喇曼散射(SERS)效应产生可调谐相干红外辐射的方法。利用这种方法,可将脉冲染料激光所输出的可调谐近紫外或可见辐射直接转换为可调谐红外辐射。我们研制了包括氮分子激光器、染料激光器、金属蒸汽热管炉及探测记录装置的可调谐红外激光系统。对于铯原子的受激电子喇曼散射,当染料激光频率在22133cm~(-1)～21612 cm~(-1)范围内调谐时,所产生的相干红外辐射的调谐范围为2.78μ～3.25μ。铯蒸汽温450℃,氩气气压10托。气压越高,调谐范围就越宽,但输出能量要降低。在温度较低时,红外输出峰值能量随温度的增加而迅速增加,当温度到达270℃以上时,就不再明显增加,呈现饱和状态,而温度超过500℃时,红外输出的峰值能量急剧下降。这是因为增益随原子浓度增高而变大,但到一定程度时,增益出现饱和,而原子浓度过高则会强烈吸收泵浦光,从而大大降低红外