有机染料溶液中简并的四波混频和位相复共轭研究(英文)

研究了近共振增强的四能级系统有机染料溶液中简并的四波混频后向反射波及前向波的位相复共轭特性。用有效长度为5mm,浓度为2.5×10~(-5)mol的叶录素A甲醇溶液作介质,当调QNd:YAG倍频泵浦光的能量为8mj时,非线性反射率为22％。 对于若丹明6G酒精溶液,在相同条件下的反射率为10％。用象差板检证了位相复共轭特性。用调QNd:YAG激光辐射作泵浦源,研究了若丹明6G酒精溶液双光子共振增强的简并的四波混频作用。当介质浓度为10~(-4)克分子,有效长度为5mm,泵浦光能量为70mj时,非线性反射率达14％。测量了非线性反射率与介质浓度及入射物波与后向反射波的强度的关系曲线。理论分析了四波混频前向波的位相复共轭特性,用调QNd:YAG倍频激光作泵浦源,若丹明6G酒精溶液作介质,实验上证实了理论的预言。另外,把四重简并的四波混频推广到二重简并的情况。用若丹明6G酒精溶液作介质,实现了由6300A到5320A的象转换。用9740有机染料二氯乙烷饱和吸收溶液作介质,实现了1.06μm到5320A的象转换。当介质长度为5mm,泵浦光束的能量为5mj时,后者的转换效率为25％。理论分析表明,用对红外近共振吸收,而对可见辐射是透明的介质可以实现高效率的红外象转换。这种红外象转换的方法还具有实时、快响应等优点。     

复合功能晶体(NYAB)实现1.06～0.53μm自倍频转换的研究

四硼酸铝钇钕[Nd_xY_(1-x)Al_3(BO_3)_4](简称NYAB)是我国研制的一种新型激活-非线性复合功能晶体。该晶体在基频和倍频自洽情况下,Ⅰ类相位匹配的有效非线性系数是KDP晶体的四倍多,(x~I=4.056×10~(-9)e.s.u.),用二次谐波法测得的实验数值与上述数值非常符合。本文利用Datachrom-5000型染料激光器作为泵浦光源,在国际上首次获得以1.60～0.53μm的自倍频激光输出。泵浦阈值能量小于2mJ,最下转换效率14.3％,绿光输出能量为5mJ。     

胶束中的若丹明6G荧光增强和激光行为

使用阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠 (SDS)有效的增强了若丹明 6G染料水溶液的荧光 ,在若丹明 6G浓度分别为 5 47× 10 -7和 5 47× 10 -4 mol·L-1时 ,最大增强比率分别为 1 95和 9 7。在后一浓度下SDS的加入使若丹明 6G染料激光阈值降低 ,能量转化效率提高。不加SDS时的激光阈值功率密度约为 6 5MW·cm-2 ,加入 4 1× 10 -2 mol·L-1的SDS后 ,激光阈值功率密度降为 0 8MW·cm-2 。泵浦光功率密度为 6 5MW·cm-2 时 ,能量转化效率达到 2 5 %。同时还观察到SDS的加入使溶液吸收谱、荧光谱和染料激光发生了红移。对以上现象的物理机制进行了讨论。     

SBN:Cr晶体的光折变四波混频相位共轭特性实验研究

从实验上研究了同成分SBN:Cr晶体在He-Ne激光照射下的四波混频相位共轭特性.首先测量了在不同泵浦光与信号光光强比m及不同光束夹角2θ的情况下,晶体的四波混频相位共轭反射率R随泵浦光强比p的变化关系.其次测量了泵浦光束与信号光束耦合方向对SBN:Cr晶体的四波混频相位共轭特性的影响,并就两种不同掺杂浓度的晶体样品进行了对比,所得实验结果与理论分析基本一致.最后,利用SBN:Cr晶体四波混频相位共轭特性进行了图象畸变消除实验.     

光源稳定性对简并四波混频信噪比影响的实验研究

在碘蒸气中研究了染料激光稳定性对简并四波混频(DFWM)信噪比的影响。实验中采用多模Nd∶YAG激光器倍频的输出泵浦染料激光器(染料PM580溶于酒精)。在具有前向补偿分光系统和图像探测系统的帮助下,在常温常压条件下测得泵浦光在波长为554.013 nm时达到饱和光强为290 μJ。同时发现染料激光器的光稳定性(输出波长范围,光束质量和能量转换效率等)随使用时间,泵浦激光脉冲次数和能量的增加而逐渐减弱。另外通过对比发现在染料激光器输出不稳定时,光源单色性和指向性等指标的变化导致在同一泵浦强度不同时刻获得的DFWM信号强度相差很大,且DFWM信号信噪比低。染料激光器光源稳定性对DFWM信号影响的研究结果对物质的痕迹量探测以及无荧光物质光谱定标等方面的应用具有重要意义。     

人造非线性介质的简并的四波混频

本文报道了一种人造非线性介质——悬浮粒子溶液的简并的四波混频作用。用调QNd:YAG倍频激光作泵浦源,测得这种介质的三阶非线性极化率x~(3)～5.10×10~(-2)esu,此值为CS_2的值的三倍。用连续波读出光束测量了密度光栅的衰变时间。     

308nmXeCl准分子激光双侧面对称泵浦之形腔染料激光器研究

描述了用３０８ｎｍＸｅＣｌ准分子激光双侧面对称泵浦之形腔染料激光器，重点探讨了这种激光器的输出光束质量改善问题，实验发现这种双侧面对称泵浦较传统的横向泵浦，光束质量有较好的改善，对于２×１０－３ｍｏｌ／ｌ浓度的ｃｏｕｍａｒｉｎ４６０染料甲醇溶液，在波长４６０ｎｍ处，实验得到１１．７％的能量转换效率     

光折变二波混频的非经典效应

提出并从实验上演示了一种利用光折变晶体中的二波混频过程产生非经典光的方法.由于光折变晶体的三阶非线性效应,信号光束从较强的泵浦光束获得能量,被放大,同时泵浦光束的噪声被降低,对单光子量级的泵浦光束其量子噪声可被降低.用强度为单光子流的He-Ne 激光在光折变晶体BaTiO3内形成简并二波混频,测量输出的泵浦光的光子计数率,同时监测晶体前激光(相干态光)的光子计数率,求得泵浦光的Fano因子为0.98,即相干态的泵浦光转换成亚泊松光.由于激光器本身的功率不太稳定、探测效率不为100%等因素的影响,实际的Fano因子应比测量值更小.这是一种获得亚泊松非经典光的简便有效的方法.     

铜蒸气激光泵浦的高效脉冲若丹明6G染料激光器(英文)

本文给出了铜蒸气激光泵浦的脉冲染料激光器性能的理论预测.根据这个理论,设计了一台用铜蒸气激光泵浦的、具有纵向泵浦结构和喷流的高功率高效率若丹明6G染料激光器.对若丹明6G染料,得到了0.86W的平均输出功率,效率为31%.     

液体相位共轭技术在高重复频率双程放大器中的应用

 采用丙酮液体作为相位共轭镜改善光束质量，实验研究了高重复频率二极管泵浦Nd:YAG双程放大器中液体SBS相位共轭技术的应用。结果表明：采用光束扫描方式，较明显地减小了液体介质热效应。激光器在重复频率400 Hz、注入能量40 mJ时，反射率达到65%。激光器使用SBS相位共轭镜后光束质量由2.3倍衍射极限提高到1.3倍衍射极限，激光脉宽由23 ns压缩到5 ns。     

多纵模短腔染料激光放大前后光谱的比较

实验观测了短腔染料激光器输出的多纵模激光及其经一级染料放大的激光光谱，比较了光谱特性。在一定情况下，短腔染料激光器的多纵模激光经放大器放大可产生一个至几个新纵模，新纵模与短腔染料激光器输出的纵模有相似的频率间隔、线宽及频率牵引等特征。新纵模产生属于三阶四光子混频（即四波混频）为主导的非线性光学效应。存在频率牵引表明，增益介质中的多波混频存在频率失配，在这一四波混频中光子能量并不守恒     

用简并的四波混频补偿激光放大器相位畸变的方案

本文提出和实验论证了两种用简并的四波混频补偿激光放大器相位畸变的方案.在第一种方案中,混频介质饱和吸收体BDN染料二氯乙烷液体置于激光振荡器腔外,用偏振隔离技术,相位补偿的激光辐射从Nd:YAG激光振荡放大系统中耦合出来.实验得到了放大约四倍的后向波输出.在第二种方案中,相位共轭镜置于激光振荡器腔内,BDN染料溶液既作为简并的四波混频介质,又作为调Q介质,获得了补偿放大器相位畸变的调Q激光输出、研究了相位补偿特性.测量了激光输出与染料溶液浓度的关系.     

Ar~ 激光器的被动锁模

一、前言关于Ar~ 激光器的被动锁摸技术最近已有报道。在这类系统中,为了被动锁定Ar~ 的模式,将若丹明6G(一种通常用作Ar~ 泵浦染料激光系统中增益介质的染料)放入Ar~ 激光共振腔内作为饱和吸收体。锁模Ar~ 脉冲依次对若丹明6G激光器进行内腔泵浦,以同步产生短的染料激光脉冲。但是,对于锁模染料激光脉冲没有任何全面的报道,也没有得出染料激光脉冲的详细特性。某些研究工作者对Ar~ 激光脉冲的特性作过更加广泛的描述,包括按碰撞脉冲锁模     

高峰值功率KDP晶体四倍频266nm紫外激光器

报道了一种灯泵浦结构的Nd:YAG晶体电光调Q高峰值功率266nm紫外激光器。结合磷酸二氢钾(KDP)晶体性质,基于倍频理论,分析了考虑走离效应情况下存在相位失配量时KDP晶体长度对转换效率的影响。该激光器采用紧凑的平平腔结构,灯泵浦Nd:YAG晶体电光调Q 1064nm激光作为基频光,腔外采用Ⅱ类匹配磷酸钛氧钾(KTP)和Ⅰ类匹配KDP分别作为二倍频和四倍频晶体。利用能量计、示波器等仪器进行测量,激光器重复频率1Hz时,获得脉宽6.0ns,单脉冲能量35mJ的266nm紫外激光输出,峰值功率高达5.83 MW;当重复频率10Hz时,获得单脉冲能量28.9mJ的266nm紫外激光。532~266nm转换效率最高可达31.9%。利用该高峰值功率、窄脉宽266nm紫外激光器,能够实现激光打标、激光雕刻。     

有机染料溶液中简并的四波混频和位相复共轭研究

本文研究了近共振增强的四能级系统有机染料溶液中简并的四波混频后向波和前向波的位相复共轭特性。用有效长度为5毫米、浓度为2.5×10^-5克分子的叶绿素A甲醇溶液作介质,当调QNd:YAG倍频抽运光能量为8毫焦耳时,非线性反射率为22％。研究了若丹明6G酒精溶液双光子共振增强的简并的四波混频作用。测量了非线性反射率与介质浓度及抽运波和物波强度的关系曲线。理论分析了四波混频前向波的位相复共轭特性,实验证实了理论的预言。另外,把四重简并的四波混频推广到二重简并。用9740有机染料二氯乙烷饱和吸收溶液作介质,实现了1.06微米到5320埃的象转换。介质长度为5毫米,抽运光能量为5毫焦耳时,转换效率达25％。理论分析表明,用对红外近共振吸收而对可见辐射是透明的介质可实现高效率红外象转换。 关键词：     

多纵模短腔染普激光放大前后光谱的比较

实验观测了短腔染普激光器输出的多纵模激光及其经一级染料放大的激光光谱，比较了光谱特性。在一定情况下，短腔染料激光器的多纵模激光经放大器放大可产生一个至几个新纵模，新纵模与短腔染料激光器输出的纵模有相似的频率间隔、线宽及频率牵引等特征。新纵模产生属于三阶四光子混频（即四波混频）为主导的非线性光学效应。存在频率牵引表明，增益介质中的多波混频存在频率失配，在这一四波混凝中光子能量并不守恒。     

在有机染料溶液中简并的四波混频作用和位相复共轭

本文研究了近共振吸收增强的有机染料溶液中简并的四波混频作用和位相复共轭特性。由直接位相复共轭得到了高质量的再现象。再现象分辨率为6条线/毫米。对于浓度为2.5×10^-5克分子若丹明6G酒精溶液,得到非线性反射率达10％。 关键词：     

光子晶体光纤中多泵浦四波混频光谱增益特性研究

研究了信号与泵浦光同向传输,在色散平坦高非线性光子晶体光纤中的多泵浦四波混频光谱增益特性,从光谱学的角度分析了泵浦光波长漂移,泵浦光偏振方向平行与正交,信号光相对于泵浦光偏振态失配,二者总功率对多泵浦四波混频光谱增益特性的影响,探讨了泵浦光数目对多泵浦四波混频光谱增益特性的冲击。研究发现在36.4 nm波长范围,二者偏振态匹配时多泵浦四波混频效果最好,同时,多泵浦四波混频效应对偏振极为敏感,若两束泵浦光偏振态垂直,则它们分别与信号光发生四波混频,反之,则两束泵浦光之间亦会发生四波混频作用,且在正交泵浦的前提下,信号光偏振方向变化会直接导致各闲频光增益大小发生变化;进一步指出当采用三束连续泵浦光时,同样可以在一定波长范围内实现多泵浦四波混频效应。这些研究对于开发基于光子晶体光纤中多泵浦四波混频效应工作的超快光子器件具有一定的指导意义。     

宽温度范围微型人眼安全激光器

报道了一种宽温度适应范围的微型化人眼安全激光器。采用中心波长940nm的二极管作为泵浦源,Er3+/Yb3+共掺磷酸盐玻璃作为增益介质,Co2+:MgAl2O4作为被动调Q晶体,研究了微型激光器的结构和激光在宽温度范围下的输出特性。当泵浦能量9mJ,重复频率10Hz,泵浦脉宽5ms时,获得了单脉冲能量130μJ,脉宽5.5ns,峰值功率大于20kW的激光输出,光束质量因子为1.3。采用真空封装工艺,在-40~50℃温度范围内,自然冷却方式下激光器稳定输出,功率不稳定性波动小于5%。     

极性倍频晶体中的相干喇曼混频

本文建立了极性倍频晶体中极化声子相干喇曼混频的耦合波方程,其中考虑了超喇曼极化率β_R.该方程在小信号、声子近似以及喇曼驱动的参量近似下求解.结果表明:在高强度泵浦光受激喇曼散射的相干驱动下,极性倍频晶体可以在泵浦光倍频附近产生极化声子的相干喇曼光束.这种光束可以通过不同的相干喇曼混频过程,由倍频光直接转换,或由基波光直接转换,还可以由倍频光与基波光共同转换而成.这三种转换过程具有各自不同的相位失配因子.在一定条件下,后两种过程可以同时进行.在LiIO_3晶体中证实了上述的结论.实验中泵浦光强度约3.0×10~9W/cm~2.