应用熔石英棒相位共轭镜的LD泵浦激光MOPA系统

 用熔石英棒作为相位共轭镜材料，在LD泵浦的激光MOPA系统中实现了在 100和400 Hz下的受激布里渊散射相位共轭。实验测得重复频率100 Hz时双通放大后的x和y方向的光束质量平方因子分别为1.74和1.66，最大反射率达到24.33% ，脉冲宽度从60 ns压缩到31.34 ns。重复频率400 Hz时双通放大后的x和y方向的光束质量平方因子分别为2.10和2.12，脉冲宽度从56.69 ns压缩到28.84 ns。     

半导体激光泵浦锁模调QNd：YAG板条激光器

报道准连续６０Ｗ半导体激光二极管侧面泵浦的锁模调ＱＮｄ：ＹＡＧ板条激光器，调Ｑ锁模的激光脉冲宽度（ＦＷＨＭ）为６０ｐｓ，调Ｑ脉冲包络宽度为２５０ｎｓ，积分能量１６３μＪ，最大锁模脉冲的峰值功率超过１００ｋＷ。     

利用CARS方法研究超短脉冲激光的脉冲宽度

在理论上提出了利用两光束CARS/CSRS方法测量超短脉冲激光的三阶相关函数。实验上在几种样品中测量了CARS/CSRS的时间特性,得到了泵浦光脉冲,SCDL输出光脉冲以及受激喇曼散射光脉冲的宽度。     

宽频带KrF激光在SF_6介质中的SBS实验研究

宽频带ＫｒＦ激光泵浦高纯度高气压ＳＦ＿６气体产生了受激布里渊背向散射（ＳＢＳ）。实验研究了ＳＢＳ的强度和反射率随泵浦光强和ＳＦ＿６介质密度的变化，测得在ＳＦ＿６气压为１ＭＰａ时，泵浦光能量为１２０ｍＪ，ＳＢＳ光最大能量为１３ｍＪ，反射率为１０％，产生ＳＢＳ的泵浦光阈值１．１８×１０￣４ＭＷ／ｃｍ￣２。实验验证了ＳＢＳ光与泵浦光相位共轭特性，近场均匀性有很大改善，远场光束质量有一定改善，在泵浦光能量１３３ｍＪ，脉宽２５ｎｓ时，得到了脉宽６．８ｎｓ的ＳＢＳ光输出。脉宽压缩比为４。     

受激旋转拉曼散射效应对基频光光束质量的影响

 采用瞬态受激旋转拉曼散射(SRRS)和空间相位扰动模型，定量分析了泵浦光强度和脉冲宽度对基频光在空气长程传输过程中产生的SRRS效应的阈值距离和转换效率的影响，讨论了泵浦光空间相位畸变对长程传输后的基频光光束质量的影响。研究结果表明：SRRS效应的阈值距离随着泵浦光强度和脉宽的增大而变短；空间相位畸变对斯托克斯光和泵浦光的光强分布存在一定影响，对斯托克斯光相位分布的影响比对泵浦光相位的影响大；SRRS效应的存在将导致基频光光束质量明显变差，对谐波转换效率产生明显影响。     

在单晶硅中用相干光耦合方法压缩短脉冲和超短脉冲

提出一种新型的相干光耦合压缩短脉冲和超短脉冲的方法。以硅为非线性材料，经计算表明：在材料的破坏阈值之内，出射信号光脉冲的脉宽可被压缩到入射光脉宽的７０％。计算了泵浦能量密度，泵浦光与信号光夹角等与脉宽压缩量的关系。     

双级受激布里渊散射相位共轭镜压缩YAG振荡器调Q脉宽

采用双级布里渊散射相位共轭镜，能提高相位共轭保真度稳定性，将散射光反馈进入ＹＡＧ振荡器腔内，由偏振棱镜耦合输出的散射激光，具有短脉冲，可调谐，优质光的特点，报道了脉冲压缩机机理及影响压缩脉冲宽度的因素，获得了２．５ｎｓ，９ｍＪ的散射激光输出。     

掺Er3+飞秒光纤放大器的特性研究

依据二能级速率方程和光传输方程,理论计算了Er3+光纤放大器中Er3+光纤的最佳长度Lc. 以全光纤飞秒激光器输出的孤子脉冲作为种子源,以理论值Lc作为实际采用的光纤长度,实验测量了Er3+光纤放大器在同向泵浦和反向泵浦下信号光的输出功率,得到同向泵浦的增益为20.0dB, 反向泵浦的增益为20.2 dB.同时测量了脉冲宽度随泵浦功率的变化,实验结果表明,随着泵浦功率的增大,输出光脉冲的宽度的压缩效应经历逐渐增强后逐渐减弱的过程.在同向泵浦方式下,可以得到更短的输出脉宽,其最短脉冲宽度为260 fs.     

克尔介质中超连续谱的产生与自聚焦的抑制

 从（3+1）维非线性薛定谔方程出发，理论上分析了超短脉冲频谱展宽与自聚焦的影响因素。分析得出：通过改变泵浦光的功率和光束口径，可以实现光谱的极大展宽并避免自聚焦成丝。数值模拟了小口径强泵浦光束在BK7玻璃中的传输过程并进行了实验验证。模拟结果显示在超连续谱产生的同时小尺度调制被完全抑制。实验结果表明：降低泵浦光功率，使光束不会因为全光束自聚焦而发生塌陷，同时还能控制除自聚焦外的其它非线性效应，进而改善近场光束质量。由于自相位调制是超短超强脉冲产生超连续谱的重要机制之一，需要维持传输过程中的泵浦光功率，由此最佳的入射光功率应选在全光束自聚焦功率阈值附近。     

陡前沿脉冲产生的受激布里渊散射稳定性研究

受激布里渊散射转换效率及相位共轭保真度的稳定性与泵浦脉冲的前沿上升时间有关，对前沿上升时间与介质声学声子寿命接近的泵浦脉冲，在泵浦能量超过受激布里渊散射阈值较多时，会造成严重的相位共轭保真度不稳定。本文针对上升前沿时间为２ｎｓ的泵浦脉冲及声学声子寿命的１ｎｓ和ＣＣｌ４介质，在泵浦脉冲前沿根部引入缓慢上升的小信号后，采用振放双池受激布里渊散射相位共轭镜，在泵浦激光能量达到５００倍受激布里渊散射阈值时     

YAG复合型相位共轭腔对改善光束模式的研究

如何降低受激布里渊散射(SBS)相位共轭腔的启动阈值以及如何提高输出光束的质量一直是人们关心的课题。报道了在YAG激光器上运行一种复合型受激布里渊散射相位共轭激光腔,该腔能够输出模式优良的光束。最大能够输出13．35mJ的单纵模,脉冲半高宽度约为15ns,输出光束的发散角为0．6mrad。实验给出了不同参量条件下的输出脉宽、能量及远场光斑分布和干涉环的情况,表明利用复合型相位共轭腔是改善光束模式的一种简单有效的方法。     

SBS相位共轭补偿现象的实验研究与图示化分析

通过实验观察了受激布里渊散射相位共轭波前补偿现象,分析了单横模激光、波前弱畸变及强畸变激光受激布里渊散射现象的差异.由于工作介质中强烈的热畸变所引起的波前破碎效应,高功率固体激光器的输出光束一般都不是理想的高斯型单横模,而是具有弱畸变或强畸变波前结构的光束,其包含多个子光束.只有总能量足够大的激光束被聚焦到布里渊介质中时,其包含的所有子光束才能各自按单横模受激布里渊散射规律产生后向散射光,再合并而实现完全的相位共轭波前反转,否则就只能实现部分相位共轭波前反转,即部分相位共轭补偿.     

Colliding-enhanced Cr:LiSAF broad-band phase-conjugate resonator

A novel colliding-enhanced Cr:LiSAF broad-band phase-conjugate resonator (PCR) has been investigated theoretically and experimentally. This kind of PCR is a low initiating threshold resonator. It can produce self-Q-switching narrow pulse with about 35 ns duration (FWHM), efficiently correct intracavity phase aberrations, and severalfold improve output laser beam quality.     

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在"星光Ⅱ"钕玻璃激光装置上,开展了脉宽约0.8ns、能量~70J的351nm激光在不同条件下辐照Au盘靶的实验,研究了激光光束质量对受激布里渊散射(SBS)谱的影响。SBS散射光谱测量结果表明,在激光束未匀滑条件下,SBS散射谱范围为352~360nm;在采用透镜列阵将激光束匀滑聚焦的条件下,激光等离子体密度变得更加均匀,SBS散射光谱范围变为351~351.5nm。实验数据为透镜列阵对光束的匀滑效果提供了直接支持。     

Low-divergence operation of a long-pulse excimer laser using a SBS phase-conjugate cavity

The use of an optical cavity containing a stimulated Brillouin scattering (SBS) phase-conjugate reflector to control the spatial and spectral output of a long pulse (>100 ns) X-ray preionized XeCl laser is reported. The divergence of the 3×4 cm² output beam has been improved by a factor of 20 to <150 rad. The temporal form of the output depends on the acoustic decay times of the liquid and gaseous SBS media used. Four-wave mixing via gain saturation has been observed within the discharge volume, leading to depolarisation of the output beam.     

受激布里渊散射相位共轭腔及腔内光学参量振荡器

利用受激布城渊散射相位共轭特性和Ｑ开关特性组成Ｎｄ：ＹＡＧ激光谐振腔,代替传统激光器全反镜和调Ｑ装置,获得能量１００ｍＪ,脉宽１３ｎｓ的线偏振相位共轭激光输出,相应的激光器总体转换效率为０．４７％,同时将单共振ＫＴＰ光学参量振荡器置入腔内,得到波长１．５７μｍ、能量１５ｍＪ的参理振荡激光,实验证实了受激布城渊散射相位共轭腔内光学参量振荡器运行的可行性。     

对受激布里渊散射激光进行组束的数值模拟及方案设计

 提出了时间上串行的多路激光脉冲通过受激布里渊散射(SBS)池进行组束的方法,并对其进行了数值模拟研究。利用6束每束能量为45J的KrF激光进行组束, 可获得能量为141.89J,脉宽为670ps的Stokes输出光。根据模拟结果设计出了时间上串行的SBS激光组束的两个方案, 对其进行了讨论。数值模拟还发现在介质的增益系数更大、声子寿命更短的情况下,输出激光脉冲的脉宽可以压缩得更窄。     

Stimulated thermal scattering induced by two-photon absorption and experimental observation of stimulated Brillouin scattering in the UV region

An analysis of the results of previous studies of stimulated scattering of UV pulses in liquids has shown that they disagree with the theory of stimulated scattering. To resolve the inconsistency, stimulated scattering of XeCl excimer laser radiation (λ = 308 nm) with pulse duration τ ≈ 8 ns in liquid hexane is investigated experimentally. A theoretical analysis of the results obtained revealed a new nonlinear optical phenomenon: stimulated thermal scattering induced by the heating due to two-photon absorption, called two-photon stimulated thermal scattering (two-photon STS-2). The stimulated backscatter spectrum contains a previously unknown line corresponding to two-photon STS-2 and a newly discovered SBS line in the UV region. The line is observed in experiment on liquid hexane and is characterized by the frequency shift Ω_B = 0.33 cm^?1 relative to the pump wavelength λ = 308 nm, in complete agreement with the theory of stimulated Brillouin scattering (SBS). The spectral line called the SBS line in previous studies has a frequency shift much smaller than that predicted by the SBS theory and must be interpreted as an unshifted two-photon STS-2 line. When two-photon STS-2 is used to obtain a phase-conjugate wave, the phase-conjugation fidelity is lower than that achieved by using SBS because of thermal self-action and slow decay of the thermal grating.     

激光二极管抽运电光调Q双通激光器中的光纤相位共轭

为了降低高重复频率脉冲固体激光器中热致光束畸变对光束质量的影响，在激光二极管抽运、电光调Q的Nd：YAG激光双通放大系统中对多模石英光纤相位共轭镜进行了实验研究。激光重复频率100Hz、脉宽20ns。实验结果表明：应用多模光纤能够显著改善放大级中热效应引入的波面畸变，双通获得近衍射极限的激光输出，并可大幅度压缩脉宽至7ns，达到了3：1的压缩比。在受激布里渊散射阈值附近，实验中观察到相位共轭光光斑剧烈闪烁，而随着注入光纤能量的增大，闪烁现象渐渐消失，输出激光能量的稳定度提高，在注入能量5．3mJ的情况下，获得了14％的能量不稳定度，此时的反射率和退偏率分别为32．6％和7％。     

Internal Optical Parametric Oscillator with SBS Phase Conjugate Resonator

It is reported a novel optical parametric oscillator with KTP as medium crystal inside a Nd∶YAG phase conjugate resonator. In the phase conjugate resonator, the laser beam quality is promoted by phase-conjugate mirror, which is realized by stimulated Brillouin scattering effect, and Q-switch is generated simultaneously. With this device, the laser output at 1.57 μm with 15 mJ energy and 8 ns pulse width is obtained.