超短脉冲光纤激光器新进展及其应用

超短脉冲光纤激光器是目前激光技术研究领域中最具有活力的研究课题．有着巨大的应用前景。本文介绍超短脉冲光纤激光器的发展概况及最新进展，论述掺稀土超短脉冲光纤激光器原理，对其关键技术及多种新型技术方案做了介绍和比较，分析超短脉冲激光器的应用前景及发展趋势。     

脉冲光纤全息术:一种全息干涉测量的新技术

如果把通信用的纤维光学迅速发展的优势用于全息研究,则使其适应性更强。光纤与连续激光器结合已在计量学的干涉计量中得到应用。脉冲激光器与光纤结合,将为全息干涉测量术在科学、工业和医学方面开辟新的重要应用。本文论述脉冲激光器用的耦合技术以及适于脉冲或者连续激光全息研究用的设备,还讨论了可能的应用。     

飞秒激光与超快现象(Ⅰ)

文章第Ⅰ部分介绍飞秒激光的发展过程和应用概况，讨论了飞秒脉冲产生和测量的基本原理，以及近年来在物理和技术上的新进展．特别介绍了在飞秒激光器全固体化、小型化、高效化方面的进步．有关飞秒激光技术在超快现象研究中的应用将在第Ⅱ部分介绍．     

飞秒与皮秒激光脉冲的主动同步及和频产生宽带超短激光的研究

利用主动同步方式实现了飞秒钛宝石激光器与皮秒Nd:YVO₄激光器的同步，得到了时间抖动低于1ps的同步精度.在此基础上进行了两束激光的和频实验研究，产生了波长为460nm的宽带蓝光飞秒脉冲激光.这一技术不仅代表了实现不同波长、不同脉冲宽度激光同步的一般方法，而且也证明了通过和频、差频两束不同激光产生新波长超短脉冲激光的一种全新技术方案. 关键词： 主动同步 超短脉冲 和频 差频     

小型多功能CO2激光器

研制了一种小型多功能CO2激光器。该激光器可以单脉冲、重频或连续方式输出,并可实现输出脉冲频率的编码及波长调谐。激光器谐振腔采用光栅一级振荡,零级输出的工作方式,分别利用声光调Q技术和脉冲放电技术实现了百ns至亚ms量级的脉冲激光输出。详细介绍了该激光器中基于光学角反射器原理设计的光栅调谐定向输出装置,并对其进行了理论计算和论证,实现了不同波长激光的定向、定位输出,获得调谐激光输出谱线超过60条,谱线分辨率优于0.01μm。激光器脉冲重复频率1Hz～10KHz连续可调,输出波长调谐范围9.2μm～10.8μm,激光器连续输出最大功率8W,重复频率1KHz时最小激光脉宽180ns,峰值功率4062W。该激光器在激光与物质相互作用科学领域,特别是激光对物质作用与破坏机理的研究方面具有重要的应用价值。     

SGR系列高能量脉冲调Q固体激光器

镭宝光电技术有限公司推出了SGR型号高能量脉冲固体调Q激光器，在原有SGR10、SGR20型号的基础上，新增加了SGR60型号和SGR—Extra型号的高能量激光器，使1064nm激光最高输出能量可达到10J，脉冲宽度为10ns，为需要大能量脉冲光源的等离子体激发、托卡马克、激光与物质相互作用以及超快钛宝石的泵浦等廊用提供了新的激光光源．     

脉冲LD泵浦电光调Q深紫外激光器

研制了千赫兹213 nm深紫外全固态激光器。激光器采用脉冲LD侧面泵浦方式和电光调Q技术,实现了10瓦级基频光的稳定输出。利用多次倍频技术,实现了稳定的213 nm深紫外激光输出。当LD泵浦电流为80 A时,213 nm激光输出的最大平均功率达到了151 m W,激光器重复频率为1 k Hz,激光脉冲宽度为10ns,功率不稳定度为3%。同时,对激光在非线性晶体中的偏振匹配和不同重复频率条件下的激光器运转特性进行了分析。     

飞秒激光与超快现象（I）

文章第Ｉ部分介绍飞秒激光的发展过程和应用概况，讨论了飞秒脉冲产生和测量的基本原理，以及近年来在物理和技术上的新进展，特别介绍了在飞秒激光器全固体化，小型化，高效化方面的进步，有关飞秒激光技术在超快现象研究中应用将在第Ⅱ部分介绍。     

电子束泵浦KrF激光器进行超短脉冲的单束放大实验研究

 电子束泵浦KrF激光器口径大、泵浦率高，可直接用于进行超短脉冲激光的放大。用天光一号电子束泵浦KrF激光器进行超短脉冲激光放大，将超短脉冲激光放大到2~3J、1.2ps, 激光功率达到2TW。测量了石英窗镜中的非线性吸收系数和超短脉冲激光脉宽的变化。     

大能量钕玻璃棒状激光器新型热管理技术

 针对kJ级大能量钕玻璃固体脉冲激光器，对比研究了传统恒温水冷方式和采用加热控制的新型热管理技术下的激光棒温度分布情况。结果表明，采用新型热管理技术可大大降低棒内温度梯度，减小泵浦过程中的热效应，确保大能量激光输出；而且加热循环水的最佳升温值在单泵浦脉冲引起的激光棒平均温升值附近，使得径向温差最小，该最佳升温值与脉冲间隔时间有关,比如脉冲间隔15 s时，循环水在每个脉冲过后的最佳升温值为单泵浦脉冲引起的激光棒平均温升值的0.85倍；采用加热控制后水温和激光棒温度整体升高，因此在工作一个脉冲串后，必须恢复激光棒温度到初始状态，然后再进行下一个脉冲串工作。     

Lasers for materials processing: specifications and trends

An overview is given of the types of lasers dominating the field of laser materials processing. The most prominent lasers in this field are the CO₂ and the Nd: YAG laser. The domain of CO₂ lasers is applications which demand high laser powers (up to 30 kW are available at present), whereas the domain of Nd:YAG lasers is micro-machining applications. In the kilowatt range of laser output power, the two types of lasers are in competition. New diffusion-cooled CO₂ laser systems are capable of output laser powers of several kilowatts, with good beam qualities, while still being quite compact. The output power and beam quality of Nd:YAG lasers has been improved in recent years, so that Nd:YAG lasers are now an alternative to CO₂ lasers even in the kilowatt range. This is especially true for applications that demand optical fibre transmission of the laser beam, which is possible with Nd:YAG laser light but not with the longerwavelength light emitted by CO₂ lasers. The main problem in solid-state lasers such as Nd:YAG is the thermal lensing effect and damage due to thermal stresses. In order to reduce thermal loading, cooling has to be enhanced. Several alternative geometries have been proposed to reduce thermal loading and, by this, thermal lensing effects. There are now slab and tube geometries which allow much higher output powers than the conventionally used laser rods. A very new scheme proposes a thin slab whose cooled side is also used as one of the laser mirrors, so that thermal gradients occur mainly in the direction of the beam propagation and not perpendicular to it, as is the case in the other geometries. As well as CO₂ and Nd:YAG lasers, semiconductor laser diodes are very promising for direct use of the emitted light or as pump sources for Nd:YAG and other solid-state lasers. When packaging together thousands of single laser diodes, output powers of several kilowatts can be realized. Major problems are collimation of the highly divergent laser beams and cooling of the laser diode bars.     

双频激光技术研究新进展及发展趋势

双频激光器在干涉测量和光学传感等技术领域扮演极其重要的角色。综述了近年来双频激光技术研究的新进展(包括双折射双频He Ne激光器、双折射双频Nd:YAG激光器和双纵模半导体激光器),简要介绍了各种双频激光器的工作原理,分析了这些双频激光器在频差大小、频差稳定性和频差调谐特性等方面的优缺点,指出了今后双频激光技术研究的发展趋势。     

高功率半导体激光泵浦源研究进展

高功率半导体激光器是固体激光器和光纤激光器的主要泵浦源。激光泵浦源性能的大幅提升直接促进了固体激光器、光纤激光器等激光器的发展。主要介绍了8xx nm和9xx nm系列半导体激光泵浦源的最新研究进展,8xx nm单管输出功率已达18.8 W@95μm,巴条输出功率已达1.8 kW(QCW),9xx nm单管输出功率已达35 W@100μm,巴条输出功率已达1.98 kW(QCW)。谱宽<1 nm的窄谱宽半导体激光器输出功率可达14 W。展望了未来半导体激光器泵浦源的发展趋势。     

高能激光技术进展与面临的挑战

文章分析和比较了几种高能激光器技术发展现状和面临的挑战,以及各自可能适用的范围.特别对二极管抽运固体激光器和光纤激光器的几种束相干合成方法和光束质量评价方法进行了分析和讨论.二极管抽运固体激光器和光纤激光器近十年来异军突起,被人们看作是继化学激光器后的第二代高能激光器.光纤激光器进展要比二极管抽运固体激光器滞后5到10年.对几十万瓦以上的激光器来说,在相当长的时间内仍然要靠化学激光器.     

眼睛安全激光器及军事应用

描述眼睛安全激光器的发展近况及军事应用。详细介绍眼睛安全的激光测距机。所述眼睛安全激光器包括CO_2激光器、GaAs半导体二极管激光器、Q开关Er玻璃激光器、Nd:YAG喇曼激光器、中红外激光器和KPT光学参量振荡器。     

高功率皮秒紫外激光器新进展

高功率皮秒紫外激光器在高精密加工、激光医疗、光电对抗和光伏产业等领域有重要应用,近年来成为固体激光新光源研究热点。本文对国内外基于和频技术的高功率皮秒紫外激光器研究新进展进行了归纳和总结。首先,阐述了和频工作原理,介绍了和频产生皮秒紫外激光的非线性晶体;然后,介绍了国内外高功率皮秒紫外激光器的新进展,包括:高功率皮秒紫外激光器、高峰值功率皮秒紫外激光器、高功率和高峰值功率皮秒紫外激光器。最后,展望了高功率皮秒紫外激光器的进一步发展及应用。归纳和总结表明:高功率皮秒紫外激光器在国外较成熟,国内在该领域的研究刚刚起步。光子晶体光纤和碟片激光器输出基频光的皮秒紫外激光器有突出的优势,已成为皮秒紫外激光产业的主力军。     

四硼酸铝钕晶体及其小型全固态激光器

当前,全固态激光器在向万瓦级大功率方向发展的同时,也在向微型化发展。利用碟片全固态激光器可获得千瓦级以上激光,利用微片全固态激光器则可实现小体积、高密度、中小功率激光输出。获得高功率高密度激光的关键在于激光材料。本文从碟片和微片激光器的发展和对激光基质材料的要求出发,概述自激活激光晶体的研究,特别对四硼酸铝钕[NdAl3(BO3)4,简称NAB]晶体的结构、生长、性质及其作为有应用前景的小型片状激光器的候选材料作了详细的介绍。近期,采用面积为4×4 mm2,厚度为0.39 mm的微片NAB晶体,用885 nm半导体激光器为光源泵浦,获得了4.6 W的1.063 μm激光的有效输出,其斜效率达到64%,充分显示了NAB晶体作为自激活激光晶体在微片激光器中的应用前景。     

Synchronous Injection Locking Operation of Monolithic Diode Lasers Mode-Locked Diode Lasers

Synchronized mode-locking of monolithic mode-locked diode lasers has been demonstrated by injecting the light output from a master monolithic mode-locked diode laser. The master diode laser is a 10 GHZ hybridly mode-locked two section InGaASP quantum well laser. The slave lasers are a 10 GHz two section laser which is similar to the master laser, and a 20 GHz three section colliding pulse mode-locking laser. Both the slave lasers were greatly stabilized at 10 GHz frequency by a synchronous mode-locking mechanism under the injection of master laser pulses.     

双光子吸收碱金属蒸气激光器研究进展

蓝紫激光和中红外激光在基础研究和国防工程中有重要的应用前景。单光子吸收的碱金属蒸气激光器具有量子效率高、受激发射截面大和热管理性能好等优点,近些年来已成为激光领域中研究热点之一,目前已实现k W量级的输出。双光子吸收的碱金属蒸气激光器可实现蓝紫激光和中红外激光级联输出的特性,也引起越来越多的关注。本文从碱金属原子密度、泵浦光功率、偏振和频率失调量以及调控激光等几种影响因素出发,综述了双光子吸收碱金属蒸气激光的研究进展,在此基础上分析了影响激光输出特性的原因,最后对双光子吸收碱金属蒸气激光器的发展趋势进行了展望。     

四硼酸铝钕晶体及其小型全固态激光器

当前,全固态激光器在向万瓦级大功率方向发展的同时,也在向微型化发展。利用碟片全固态激光器可获得千瓦级以上激光,利用微片全固态激光器则可实现小体积、高密度、中小功率激光输出。获得高功率高密度激光的关键在于激光材料。本文从碟片和微片激光器的发展和对激光基质材料的要求出发,概述自激活激光晶体的研究,特别对四硼酸铝钕[NdAl3(BO3)4,简称NAB]晶体的结构、生长、性质及其作为有应用前景的小型片状激光器的候选材料作了详细的介绍。近期,采用面积为4×4 mm2,厚度为0.39 mm的微片NAB晶体,用885 nm半导体激光器为光源泵浦,获得了4.6 W的1.063μm激光的有效输出,其斜效率达到64%,充分显示了NAB晶体作为自激活激光晶体在微片激光器中的应用前景。