基于透射式液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器的研究

本文研究了染料掺杂透射式液晶/聚合物光栅的制备以及基于透射式液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器的激光特性.实验选取DCM作为激光染料,制备了周期为586 nm的掺杂DCM的透射式液晶/聚合物光栅;使用532 nm输出的Nd ∶YAG倍频脉冲激光器作为抽运光源对染料掺杂液晶/聚合物光栅进行侧面抽运,得到了中心波长为603 nm的窄线宽、低阈值激光输出.激光线宽为1.4 nm、阈值能量约为17.3 μJ,与之前国外的报道相比,阈值能量有了很大幅度的降低. 关键词： 液晶/聚合物光栅 分布反馈式激光器 阈值 线宽     

基于聚合物支撑形貌液晶/聚合物光栅的低阈值分布反馈式激光器

利用低光强曝光进行全息液晶/聚合物光栅(HPDLC)的制备,获得了内部无液晶微滴具有聚合物支撑形貌的低散射透射光栅结构.分别研究了染料PM567,DCM,DCJTI的放大的自发辐射(ASE)阈值及相对出射光强等性质,得到三种染料中DCJIT的ASE阈值最低,相对出射光强最高,表明DCJTI更适于制备低阈值、高转化效率激光器.分别采用这三种染料制备基于聚合物支撑形貌光栅的分布反馈式激光器,通过改变光栅周期得到不同出射波长的激光.其中,以DCJTI为工作物质,得到中心波长为648 nm,阈值为0.65μJ/pulse,转化效率为1.6%,线宽为0.3 nm的高性能激光.与国内外同类激光器相比,在阈值、转化效率、线宽三个方面均有不同程度的提高.     

基于液晶/聚合物光栅的高转化效率有机半导体激光器

采用有机半导体发光材料聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯乙炔]作为增益介质,低官能度光敏单体制备的液晶/聚合物光栅作为外部反馈谐振腔,制备出参数可独立控制的分离式结构的有机半导体激光器.液晶/聚合物光栅中液晶分子的取向影响光栅折射率调制量,从而影响光栅的反馈能力,最终影响激光器出射激光的性能.通过研究发现决定液晶分子取向的主要有两种与光栅周期有关的作用力,利用这一原理制备不同周期的光栅,光栅周期小于450 nm时,相分离出的液晶分子取向由光栅矢量方向变为光栅沟槽方向,此时光栅的折射率调制量增加,光反馈能力增强.采用周期为395 nm的液晶/聚合物光栅制备二级布拉格散射的有机半导体激光器,相较于大周期光栅(593 nm)制备的激光器,激光阈值由0.70μJ/pulse降低至0.18μJ/pulse,转化效率由2.5%提高到6.4%,且出射激光垂直于基板表面发射,有利于后续的处理及应用.     

基于全息聚合物分散液晶的有机二维光子晶体激光器的研究

采用一次性曝光光路制备了基于全息聚合物分散液晶的亚微米周期染料掺杂二维光子晶体,晶格常数为582nm.选取4-(二氰亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲氨基苯乙烯基)-4H-吡喃作为激光染料,利用输出波长为532nm的Nd:YAG倍频脉冲激光器作为抽运光源对染料掺杂二维光子晶体进行抽运,得到了中心波长为627.4nm的窄线宽、低阈值的输出激光,激光线宽为0.4nm,阈值能量约为22.7 μJ.与目前国外的报道相比,激光线宽和阈值能量都有了很大幅度的降低.将其与基于一维光栅的分布反馈式激光器相比,线宽从1.4 关键词： 全息聚合物分散液晶 二维光子晶体激光器 带隙结构 阈值能量     

二波混频高功率单频窄线宽光纤激光器

设计并制造了一种基于二波混频的高功率单频窄线宽光纤激光器.激光器采用长线形腔结构,以Er3+/Yb3+双包层光纤作为增益介质,利用输出信号光分束反馈注入,与腔内振荡激光混频干涉,形成分布的增益光栅与折射率光栅共同作用选模,获得稳定的1550.63 nm单频高功率激光输出.在975 nm多模激光二极管(LD)抽运下,激光...     

基于全息液晶/聚合物光栅的分布反馈式激光器的波长调谐特性研究

首先制备了不同周期的染料掺杂全息液晶/聚合物光栅并进行激光抽运实验, 得到了激光器的调谐曲线,确定了激光器在574 nm到685 nm的谱带里均可以实现激光输出, 即激光器具有110 nm左右的可调谐范围. 之后, 通过温控仪控制样品的温度, 对周期为610 nm的染料掺杂全息液晶/聚合物光栅进行激光抽运, 探测不同温度下的输出激光光谱, 观察到随着温度由20℃升高到65℃, 激光器的中心波长由627.9 nm减小到623 nm, 产生了4.9 nm的波长蓝移.     

用于抽运铯蒸气激光器的半导体激光器波长稳定与线宽窄化研究

针对铯蒸气激光器对窄线宽与高稳定852nm半导体激光抽运源的要求,采用体布拉格(Bragg)光栅作为外腔输出镜,研究了体Bragg光栅衍射效率对外腔半导体激光器输出光谱特性的影响。研究结果表明,衍射效率为24%、32%与37%的体布拉格光栅均能够改善半导体激光器输出光谱特性;输出光束中心波长锁定在852nm附近、输出线宽约为0.26nm;外腔半导体激光器输出波长随抽运电流、温度的变化速率分别小于10.4pm/A、7.2pm/℃,优于自由运行半导体激光器;随着光栅衍射效率增加,全系统外腔效率从91%降低至86%。     

高频调制大功率窄线宽分布反馈光纤激光器

研制了一种窄线宽光纤激光器.在有源相移光栅后加一段掺铒光纤,当用980 nm抽运光注入时,首先形成了分布反馈(DFB)光纤激光器,而残余抽运光将铒纤中铒离子从基态抽运到了激发态,对DFB激光实现了有效放大,实现了对残余抽运光的充分利用,节省了功耗、降低了成本;同时利用温控技术克服了DFB光纤激光器的温度敏感问题;将相移光栅黏贴于片状压电陶瓷(PZT)的表面实现了高频调制.实验研制的激光器的最高调制频率为2 kHz、输出功率为15.6 dBm,线宽为300 kHz. 关键词： 分布反馈光纤激光器 窄线宽 大功率 高频调制     

不同谐振腔分步合成法制备的固态染料P567可调谐激光器

利用新型分步合成法制备的激光染料P567掺杂有机改性凝胶玻璃,建立了基于全息光栅的两种不同腔型可调谐激光器.采用光栅零级作为输出的激光器,调谐范围近70nm (543～610nm), 获得的最高斜效率为17%;采用腔镜耦合输出方式,调谐范围超过30 nm (553～585 nm),获得的最高斜效率为9.7%.并对激光器的可调谐范围、阈值、斜效率及线宽等参数进行了深入的分析比较.     

970 nm高功率光栅外腔可调谐半导体激光器

宽条形半导体激光器广泛应用于激光泵浦、激光加工等领域。针对宽条型半导体激光器输出光谱宽、调谐范围小的问题,采用衍射效率分别为28%和55%的反射式衍射光栅作为反馈元件构建了宽条形970 nm波长光栅外腔半导体激光器。研究了Littrow结构激光器参数对其性能（调谐范围、功率、阈值电流、线宽）的影响。实验结果表明,通过结构优化可得到窄线宽可调谐激光输出,适当地提高温度和使用较高衍射效率的光栅可增加激光器调谐范围,并且较高衍射效率的光栅可降低激光器的阈值电流。基于S偏振入射方式的光栅外腔激光器最大可实现27.87 nm的波长调谐范围,光谱线宽压窄至0.2 nm,输出功率可达1.11 W。     

Efficient Lasing Demonstration of a New Crystal Nd: Sr_5 (PO_4)_3F

Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　Ｌａｓｉｎｇ　Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　Ｎｅｗ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｎｄ：Ｓｒ_５（ＰＯ_４）_３ＦＥｆｆｉｃｉｅｎｔＬａｓｉｎｇＤｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎｏｆａＮｅｗＣｒｙｓｔａｌＮｄ：Ｓｒ_５（ＰＯ_４）_３Ｆ￥ＺＨＡＯＳｈ...     

LiB3O5参量调谐蓝紫光单脉冲皮秒激光器

利用Nd~(3+):YAG主被动锁模加晶体管雪崩吸收单选,再放大、倍频、混频,产生30ps,355nm激光单脉冲,用它泵浦Ⅱ类非临界相应匹配的LiB_3O_5光参量发生器,在精密温度控制下,获得415.9～482.6nm的蓝紫光可调谐输出,线宽0.15nm,最高参量转换效率37.6%,可输出能量为6.33mJ,峰值功率为211MW的皮秒激光单脉冲.     

新型晶体Nd:S-VAP激光特性研究

测量了 Nd:S-VAP[Nd:Sr₅(VO₄)₃F]晶体的吸收光谱特性,在583.0nm 和809.0nm处有强烈的吸收峰.用可调谐染料激光泵浦实现了低阈值、高效率的激光运转.在透射率15%的平-平腔情况下,斜率效率为50%,阈值2mJ,倍频绿光的中心波长为536.0nm,线宽为1.4nm.采用φ4mm×30mm 的氙灯泵浦,实现了自由运转和染料片调 Q 运转.阈值为130mJ,斜效率为1.3%.测量了不同腔长、不同染料片小信号透射率情况下的输出能量、脉冲宽度以及光束发散角和偏振特性等.     

激光线宽对单次通过PPMgO:LN晶体倍频效率的影响

通过单次穿过PPMgO:LN晶体产生了2.06 W的780 nm可调谐的连续倍频光. 采用1560 nm的分布反馈式(DFB)半导体激光器、光栅外腔半导体激光器(ECDL)和分布反馈式掺铒光纤激光器(DFB-EDFL)分别作为掺铒光纤放大器(EDFA)的注入光源, 所用的EDFA具有保持窄线宽的功能, 因此可以忽略它对基波线宽的展宽. 研究了激光线宽对单次通过PPMgO:LN 晶体的倍频效率的影响. 控制三台激光器各自注入EDFA的功率一致, 同时也保持EDFA 的输出功率. 在基波功率为12.42 W 时, 使用DFB半导体激光器注入EDFA时得到了1.36 W的780 nm倍频光输出, 转换效率为11.0%; 使用ECDL作为种子源时得到了1.78 W 的780 nm倍频光输出, 转换效率为14.3%; 使用DFB-EDFL作为种子源时得到了2.06 W的780 nm倍频光输出, 转换效率为16.6%. 测得三台种子激光器的线宽分别为1.2 MHz (DFB), 200 kHz (ECDL)和600 Hz (DFB-EDFL). 线宽越窄, 倍频效率越高, 实验结果与理论分析一致.     

染料激光泵浦Nd：S－VAP晶体激光特性研究

实验测定了Ｎｄ：Ｓｒ５（ＶＯ４）３Ｆ（简称Ｎｄ：Ｓ－ＶＡＰ）晶体的吸收光谱特性；在５８３．０ｎｍ和８０９．０ｎｍ处有强的吸收峰。用可调谐染料激光作泵浦源，实现了低阈值、高效率的激光运转。在透射率１５％的平面平行腔情况下，斜率效率为５０％，阈值为２ｍＪ。倍频光中心波长为５３６．０ｎｍ，线宽为１．４ｍｍ。本文还对Ｎｄ：Ｓ－ＶＡＰ晶体可作为ＬＤ泵浦的小型激光器的工作物质等问题进行了讨论。     

Efficient Cr:ZnSe laser with a volume Bragg grating

An efficient and narrow linewidth Cr:ZnSe laser pumped by Tm,Ho:GdVO₄ laser with a volume Bragg grating (VBG) is reported. The Cr:ZnSe laser operated at 2580 nm with emitting linewidth (FWHM) about 0.8 nm. Using the volume Bragg grating, 3.57 W of output was achieved under total incident pump power of 13.1 W, corresponding to optical-to-optical conversion efficiency of 27.3%. By use of conventional mirror, 4.11 W of output was achieved the same incident pump power and the optical-to-optical conversion efficiency is 31.4%.     

Narrow linewidth, 100 W cw Yb3+-doped silica fiber laser with a point-by-point Bragg grating inscribed directly into the active core

We report on the power scaling to 103 W of a 1.1 microm continuous-wave Yb(3+)-doped silica fiber laser incorporating a point-by-point (PbP) fiber-Bragg grating inscribed directly into the active core using 800 nm femtosecond laser pulses. The spectrum of the laser exhibited a narrow linewidth that broadened to 260 pm at 103 W. The output was frequency doubled using an 11 mm long periodically poled MgO:LiNbO3 crystal to generate 2.1 W of green with an internal conversion efficiency of 10% at high power and 0.81%/W at low power.