飞秒脉冲正交位相压缩光的产生

利用锁模飞秒脉冲激光二次谐波为抽运源, 同步抽运单共振光学参量振荡器, 抽运光中心波长为425 nm, 重复率为76 MHz, 脉宽180 fs, 光学振荡器下转换晶体采用Ⅰ类共线PPKTP, 实验上实现了压缩度为2.58 dB的正交位相压缩光.考虑到实验系统的效率, 可以推知光学参量振荡器输出的下转换光压缩度为 4.48 dB. 关键词： 同步抽运光学参量振荡器 压缩光 锁模飞秒脉冲     

0.14THz过模表面波振荡器的模式分析

采用理论分析和实验验证相结合的方法, 研究了0.14 THz过模表面波振荡器(过模比D/λ≈3)中太赫兹波模式成分的分布. 首先针对具有圆周对称结构的过模切连科夫器件, 建立了用于模式分析的纵向场分解法. 接着基于2.5维PIC(Particle-in-cell)软件的电场模拟结果, 采用该方法对0.14 THz表面波振荡器的模式进行了详尽的理论分析. 结果表明, 器件中不同结构区域的太赫兹波模式成分不同, 相互间存在模式转换, 输出模式以TM₀₂和TM₀₃模为主, 并伴有少量TM₀₄模. 最后利用图像显示法获取了0.14 THz表面波振荡器的近场辐射能量分布, 与由模式分析结果得到的理论分布符合的较好, 证明了纵向场分解法用于模式分析的可行性和结果的正确性. 关键词： 过模 表面波振荡器 模式分析 场分解法     

单纵模BBO光学参量振荡器

主要对种子注入的单纵ＢＢＯ光学参量振荡器进行了实验和理论研究，利用多纵模的Ｈｅ－Ｎｅ激光器为种子注入源，在选择了合适的光学参量振荡器（ＯＰＯ）谐振腔和锁定技术后，成功地获得了单纵模光学参量振荡。种子注入功率小于１ｍＷ，线宽小于６００ＭＨＺ《     

采用飞秒光纤激光同步泵浦的自启动锁模钛宝石激光研究

针对常规连续激光泵浦钛宝石激光振荡器不能自启动锁模的缺点,采用倍频飞秒光纤激光同步泵浦,通过调节振荡器腔长与泵浦腔长匹配,实现了飞秒钛宝石激光的自启动锁模。实验中采用3.4 W的倍频掺镱光纤激光同步泵浦钛宝石激光振荡器,获得了平均功率大于130 mW、重复频率75 MHz、光谱宽度大于47 nm、脉冲宽度17 fs的锁模脉冲输出,不仅能够稳定可靠地实现自启动锁模,解决了常规钛宝石激光振荡器锁模启动的困难,而且还具有同步输出1040,800,520 nm三束飞秒激光的特点,为进一步开展飞秒激光相干合成以及光参量放大等研究提供了优势基础。     

0.34 THz大功率过模表面波振荡器研究

论文对0.34 THz大功率过模表面波振荡器进行了模拟设计和初步实验研究. 针对高过模比(D/λ ≈ 6.8)慢波结构, 根据小信号理论选择了合适的慢波结构尺寸和电子束距壁距离, 实现了器件在表面波TM₀₁模的π点附近谐振. 根据PIC模拟结果, 表面波振荡器可以实现频率和功率分别为0.34 THz和22.8 MW的太赫兹波输出. 采用微细电火花加工技术完成了不锈钢慢波结构的一体化精细加工, 并基于小型化脉冲功率驱动源搭建了实验装置. 初步的实验结果表明, 在电子束电压和电流分别约为420 kV和3.1 kA时, 0.34 THz大功率过模表面波振荡器输出脉冲的频率范围为0.319–0.349 THz, 辐射功率不小于250 kW, 脉宽约为2 ns. 最后分析讨论了实验输出功率与模拟结果相差较大的原因, 为表面波振荡器的性能改善奠定了基础.     

准连续主动锁模调QNd:YLF振荡器

顺利建成了用于磷酸盐钕玻璃激光核聚变系统的准连续主动锁模调Q Nd:YLF振荡器。报道了其稳定性、可靠性和高信噪比的特性。     

用负反馈控制锁模技术产生ps激光脉冲

在一台磷酸盐Ｎｄ：ｇｌａｓｓ振荡器上，利用负反馈控制锁模技术。获得了稳定的，接近变换极限的ｐｓ激光单脉冲输出，为固体激光高亮度源提供了良好的种子光。     

脉宽易变的高功率Nd:YAG激光器

本文描述一台由两级Nd:YAG激光器组成的紧凑高功率激光系统的结构及其工作性能。激光系统分成三个部分:对撞脉冲式的主-被动锁模振荡器,单脉冲选择器和四程放大器。振荡器输出锁模脉冲列的包络幅度起伏小于±4％,其脉冲宽度可以在宽范围内(20ps～2.5ns)方便地切换。对于单个0.1mJ、200ps的激光脉冲,四程放大器能提供7×10~2的放大倍数。     

基于10 m光子晶体光纤的放大自相似锁模振荡器研究

基于单根10 m大模场面积保偏光子晶体光纤, 搭建了带有色散图的放大自相似振荡器; 通过仔细调节腔内色散量的大小以及位于色散补偿端的端镜前的狭缝位置和大小, 实现了稳定的锁模运转, 获得了抛物线形脉冲输出. 输出脉冲的重复频率为8.6 MHz, 脉冲宽度为6.2 ps, 光谱宽度为3.84 nm, 平均功率820 mW, 对应单脉冲能量95 nJ. 这是第一次在自相似振荡器中直接获得重复频率在10 MHz 以下的脉冲输出, 95 nJ也是目前自相似振荡器直接输出的最高脉冲能量. 通过数值模拟证实了在第一个光栅的零级反射处和狭缝滤波后可以分别实现抛物线型脉冲和高斯脉冲的两种锁模脉冲输出.     

国产啁啾布拉格光纤光栅在飞秒激光系统中的应用

利用自行研制的啁啾布拉格光纤光栅(CFBG)刻写系统完成CFBG样品制作,成功应用于光纤锁模振荡器和啁啾脉冲放大(CPA)系统中。振荡器可输出19.4 nm带宽、18 mW平均功率激光,并可压缩至143 fs,经时域展宽、功率放大、时域压缩后,脉冲宽度可至264 fs。实验结果初步证明了国产CFBG在飞秒激光系统应用的可行性。     

被动谐波锁模掺Yb3+光纤环形激光器

 利用光纤的非线性偏振旋转效应产生可饱和吸收体的锁模机制，从掺Yb³⁺光纤环形激光器中得到稳定高阶谐波锁模光脉冲。理论分析了工作于正色散区的掺Yb³⁺光纤环形激光器的特性。实验中观测到了掺Yb³⁺光纤环形激光器3种不同演化方式产生高阶锁模光脉冲。4阶谐波锁模脉冲（107.2 MHz重复频率）经过1 m长高掺杂Yb³⁺光纤放大器放大后产生了平均功率100 mW，脉宽22.8 ps的脉冲，最后经过光栅压缩得到了平均输出功率20 mW，脉宽307 fs，脉冲中心波长1 051.2 nm，带宽13.76 nm的激光。     

Diode-laser pumped high-power and actively mode-locked Nd:YLF laser with fast switching

In an actively mode-locked laser, self-phase modulation can make pulse shorter at the expanse of causing instability at high pumping power. Using fast switching on the acousto-optic modulator, we can generate an actively mode-locked pulse train with shorter pulse width and higher average power than that driven by a sinusoidal signal. A 9-ps pulse train was generated in a mode-locked laser with an average power of 600 mW whose power level, to our knowledge, is the highest for diode-pumped and mode-locked Nd:YLF lasers.     

High-average-power and high-conversion-efficiency continuous wave mode-locked Nd:YVO4 laser with a semiconductor absorber mirror

A high-power continuous wave (cw) mode-locked Nd:YVO₄ solid-state laser was demonstrated by use of a semiconductor absorber mirror (SAM). The maximum average output power was 8.1 W and the optic-to-optic conversion efficiency was about 41%. At the maximum incident pump power, the pulse width was about 8.6 ps and the repetition rate was 130 MHz. Experimental results indicated that this absorber was suitable for high power mode-locked solid-state lasers.     

二极管激光侧面泵浦的全固态主动锁模Nd:YAG激光器

利用优化的腔设计,使谐振腔中增益介质中有大的模体积,并在高功率泵浦下具有高的热稳定性;采用热补偿环形径向侧面泵浦模块技术进行了连续NdYAG主动声光锁模的实验研究, 利用自行设计的锁相环反馈电路,获得输出功率10 W的稳定的锁模脉冲输出.     

被动锁模光纤激光器多孤子脉冲形成机理

基于非线性耦合薛定谔方程,在非线性偏振技术锁模的掺铒环形光纤激光器中,理论研究多孤子脉冲的形成和演化规律。研究结果表明:随着小信号增益不断增加,光纤激光器的锁模透过率函数影响多脉冲输出,多脉冲产生受色散波和脉冲分裂形成的峰值功率的限制效应和孤子能量量子化的影响,这是增益竞争和非线性偏振旋转引起的损耗之间动态平衡的最终结果。     

飞秒被动锁模光纤激光器的稳定性研究

从广义非线性薛定谔锁模方程出发，运用数值方法分别研究了泵浦光功率和非线性饱和吸收体对飞秒被动锁模光纤激光器工作特性的影响，并得到了激光器在基阶脉冲重复频率下稳态输出的最高输入泵浦功率和其对应的非线性饱和吸收体稳定工作区间。该研究结果为进一步优化设计最高泵浦功率、非线性饱和吸收体开关以及提高被动锁模光纤激光器的稳定工作性能都具有指导意义。     

Systematical analysis of mode-locked fiber lasers using single-walled carbon nanotube saturable absorbers

The output characteristics of the Er-doped mode-locked fiber laser using a single-walled carbon nanotube saturable absorber are investigated theoretically with a nonlinear Schrtidinger equation and a saturable absorption equation using realistic parameters. Stable self-starting mode-locking pulses are achieved under net normal, net zero, and net anomalous cavity group velocity dispersion （GVD） respectively. A spectrum with a flat top is obtained from the net normal cavity GVD laser while a spectrum with Kelly side-bands is obtained from the net anomalous cavity GVD laser. The characteristics of the pulse duration changing with cavity GVD and modulation depth of the single-walled carbon nanotubes are discussed. The characteristics of the mode-locking pulses from net normal, net zero, and net anomalous cavity GVD mode-locked fiber lasers are compared. These systematical results are useful for designing mode-locked fiber lasers with saturable absorbers made by different kinds of carbon nano-materials.     

A mode-locked external-cavity quantum-dot laser with a variable repetition rate

A mode-locked external-cavity laser emitting at 1.17-μm wavelength using an InAs/GaAs quantum-dot gain medium and a discrete semiconductor saturable absorber mirror is demonstrated. By changing the external-cavity length, repetition rates of 854, 912, and 969 MHz are achieved respectively. The narrowest -3-dB radio-frequency linewidth obtained is 38 kHz, indicating that the laser is under stable mode-locking operation.     

19飞秒激光脉冲的产生与测量

本文介绍产生19飞秒激光脉冲的被动锁模四棱镜补偿群速度分散的环型染料激光器的特点;讨论了二次谐波强度自相关法和二次谐波干涉自相关法。用该激光器产生的超短而高稳定的光源对同步扫描条纹相管作了评价。