光泵NH3分子远红外激光研究

运用量子系统的密度矩阵理论，采用迭代法计算了光泵ＮＨ３分子远红外超辐射和腔式激光的频谱特性和相应的最佳工作气压。理论计算表明相对于超辐射方式，光泵腔式ＮＨ３分子远红外激光具有宽带辐射以及纵向调谐特性，且总的输出光强在一定条件下得到提高，最佳工作气压也较低。在实验上对ＴＥＡＣＯ２－１０Ｒ（８）和９Ｒ（１６）泵浦的Ｎ 红外超辐射和腔式激光器产生的远红外辐射进行了测量。结果表明理论计算与实验结果相符。     

STUDY ON SPECTRAL CHARACTERISTICS OF AC STARK SPLITTING IN OPTICALLY PUMPED NH_3 FIRLASER

以ＮＨ３分子作为工作物质，在ＣＯ２－１０Ｒ（６）泵浦下，利用密度矩阵方程和迭代法计算了ＮＨ３分子的Ｖ２：ａ→ｓＱ（５，４）远红外跃迁的频谱特性。理论计算表明，在一定泵浦强度下出现ＡＣＳｔａｒｋ分裂，且ＮＨ３分子工作压强对ＡＣＳｔａｒｋ分裂双峰有不同的影响，当压强达到某一临界值时，ＡＣＳｔａｒｋ分裂的偏频Ｒａｍａｎ峰消失，另外，一定长度的超辐射远红外激光器的输出光强主要受工作气压和泵浦强度的影响，其中最佳工作气压由激光器长度和泵浦强度决定，实验结果与理论计算一致     

小型光泵NH_3分子远红外激光器的模式竞争

通过求解四能级系统的半经典密度矩阵方程，用迭代法计算了ＣＯ２－１０Ｒ（６）泵浦小型超辐射光泵ＮＨ３分子远红外激光器（ｍｉｎｉ－ＮＨ３－ＯＰＦＩＲＬ）的Ｐ支和Ｑ支跃迁输出光强的增量比。计算表明在超辐射小型ＮＨ３光泵远红外激光器中，Ｖ２ａ→ｓＰ（５，４）和ａ→ｓＱ（５，４）模式竞争结果，Ｑ支跃迁占优势，使Ｐ支被抑制。理论计算与实验结果一致     

小型光泵NH3分子远外激光器的模式竞争

通过求解四能级系统的半经典 密度矩阵方程迭代法计算了ＣＯ２－１０Ｒ泵浦小型超辐射光泵ＮＨ３分子远红外激光器的Ｐ埃Ｑ支跃迁输出光强的增量比。计算表明在超辐射小型ＮＨ３光泵远红外激光器中，Ｖ２：α→ｓＰ（５，４）和α→ｓＱ（５，４）模式竞争结果，Ｑ支跃迁占优势，使Ｐ支被抑制。理论计算与实验结果一致。     

光泵NH3分子远红外激光AC Stark分裂频谱研究

以ＮＨ３分子作为工作物质，在ＣＯ２－１０Ｒ（６）泵浦下，利用密度矩阵方程和迭械法计算了ＮＨ３分子的Ｖ２：α→ｓ（５，４）远红外跃迁的频谱特性。理论计算表明，在一定泵浦强度下出现ＡＣ Ｓｔａｒｋ分裂，且ＮＨ３分子工作压强对ＡＣ Ｓａｒｋ分裂不同的影响，当压强达到某一临界值时，ＡＣ Ｓｔａｒｋ分裂的偏频Ｒａｍａｎ峰消失，另外，一定长度的超辐射远红外激光器的输出光强主要受工作气压和砂浦强度的影响，其中     

超辐射式和腔式光泵氨分子 远红外激光特性比较

在对超辐射式和腔式光泵NH3分子远红外激光(NH3-OPFIRL)进行系统 深入地理论和实验研究的基础上,对这两类激光器的结构、特点、频谱特性及最佳工作参数 的差异进行了分析和比较,并给出了一系列有重要参考价值的理论结果和实验数据。     

非稳腔中调腔孔对光束质量的影响

在中、远红外波段的激光器中，组成谐振腔的反射镜基底材料多数是对可见光不透明的，采用在腔镜上开一小孔输入调腔光方法是最简便的。本文用Ｆｏｘ－Ｌｉ迭代法计算了无开孔及有开孔时正支非稳共焦腔空腔的模式，结果表明当调腔光开孔直径小于３ｍｍ时，对光束质量基本没有影响。     

四能级系统中的双光子过程

光泵远红外激光一般只能提供分立的频谱.这一特点使它的应用受到一定的限制。1977年以来,不少学者对如何进行光泵远红外激光的频率调谐做了许多工作。由于分子的远红外激射跃迁过程是在多能级系统中进行的,所以理论计算相当繁琐,不容易得到比较精确的结果。我们应用图论方法研究了四能级系统的双光子过程。结果表明,通过连续地改变泵的频率,有可能对远红外激光频率进行调谐。频率调谐范围约等于两对远红外跃迁频率之差。本文给出了调谐曲线以及增益系数与泵频率失谐量之间的关系曲线.     

新型高性能激光光声光谱球形光声池：理论和实验研究

从理论上讨论了球形光声池共振模式的声学特征，计算表明，与常用的圆柱形光声池比较，球形光声池具有更高的Ｑ值；利用球形光声池和钛宝石激光器的光声光谱仪，从实验上测量了球形光声池的共振模式，与理论计算结果一致；该球形光声池的声学Ｑ值达到５９０，明显高于圆柱形池的结果；利用该装置成功地记录了Ｃ２Ｈ２ １２７５０ｃｍ＾－１附近的一段弱谱带，与本实验室高灵敏的激光腔内吸收光谱仪（ＩＣＬＡＳ）得到的结果相比，具     

1.06μm激光辐照金盘靶的软X光转换

在１．０６μｍ激光辐照金盘靶实验中，利用坪响应Ｘ光二级管探测器测量了软Ｘ光能量（０．１－１．５ｋｅＶ）角分布，得到了软Ｘ光转换效率。实验条件：激光波长λＬ＝１．０６μｍ，ＥＬ＝６０－５００Ｊ，τｐｍ≈８００ｐｓ，ｆ／１．７，ＩＬ＝１０＾１＾３－１０＾１＾４Ｗ／ｃｍ＾２。实验结果表明：软Ｘ光能量角分粗略呈α＋ｂｃｏｓθ分布，软Ｘ光转换效率随激光强度的增加而降低。当靶面激光焦斑直径２３５μｍ，激光强度     

铝靶激光反射率的动态研究

本文分析了强激光作用下铝合金靶表面反射率的时间变化规律。利用转镜调Ｑ钕玻璃激光器和积分球装置对铝ＬＹ１２的表面激光反射率动态变化规律进行了测量，得到了功率密度在１０￣６～１０￣９Ｗ／ｃｍ￣２范围内的相应结果。同时，从金属近自由电子模型－Ｄｒｕｄｅ理论出发，对金属铝的电导率与温度变化关系进行了数值模拟，亦得到了相应的反射率变化规律，实验结果与数值模拟结果基本符合。当激光功率密度更同时（１０￣１１～１０￣１５Ｗ／ｃｍ￣２），由等离子体模型和局部热力学平衡（ＬＴＥ）理论，得到了反射率随温度变化的数值模拟结果，与国外的实验结果符合得较好。     

电子束泵浦百焦耳级准分子激光实验研究

利用“闪光二号”相对论电子束加速器研制了百焦耳级ＸｅＣｌ和ＫｒＦ准分子激光器，激光器激活体积２４ｌ，输出口径２０×２０ｃｍ２，泵浦功率密度１．５～２．０ＭＷ／ｃｍ３。ＸｅＣｌ激光器最大能量１３６Ｊ，波长３０８ｎｍ，脉宽５０～１００ｎｓ，峰值功率１．５ＧＷ，采用虚共焦非稳腔技术，束散角达１．３ｍｒａｄ；ＫｒＦ激光最大能量１５７Ｊ，波长２４８ｎｍ，脉宽８０～１００ｎｓ，峰值功率２ＧＷ。     

30J能量驱动类镍银X光激光的理论研究

 在1.2×10¹³W·cm^－2低功率密度下，对基频激光预主短脉冲驱动类镍银X光激光机理进行了数值模拟和理论分析。证实了在靶长23 mm范围内X光激光都能获得有效放大，取得了和实验相符合的结果。考虑了单柱面镜线聚焦沿靶长度方向功率密度的非均匀性对X光激光放大的影响，采用弯曲靶能有效克服折射以及单柱面镜线聚焦功率密度非均匀带来的不利影响。理论模拟给出的类镍银X光激光的出光下限泵浦功率密度也与实验符合得很好。理论模拟还表明，采用1%左右的预脉冲强度并对预主脉冲时间间隔进行优化，X光激光的输出能量和能量转换效率将获得大幅度提高。     

端面泵浦掺Yb3+双包层光纤激光器

从双包层光纤激光器的速率方程出发，得到了光纤中泵浦光与激光的功率分布、输出功率与泵浦功率的关系、腔镜反射率及光纤长度对输出功率的影响。研究结果表明：输出激光功率与光纤长度及后腔镜反射率有很强的依赖关系，存在一个输出功率最大的最佳光纤长度。后腔镜反射率越大，输出激光功率越小；当光纤长度较短时，在输出端放置反射镜使泵浦光高反射，可以提高输出功率和效率。通过对端面泵浦掺Yb3+双包层光纤激光器进行理论分析和实验研究，得到输出激光的中心波长为1088.3nm，斜率效率为33.7%，最大输出功率为1.75W。     

连续光泵119μm远红外波导激光器

为了等离子体诊断的目的,我们研制了一台连续光泵远红外波导激光器.泵源为选频可调谐的CO2激光器,远红外激光器是介质波导型,充甲醇(CH3OH).选用CO2激光器的9P(36)支线抽运CH3OH,获得了119μm远红外激光输出.当抽运功率为6W时,输出功率为5mW,与理论估计相近.我们还测量了CH3OH对 CO2μm P支激光的光声谱,并利用光声效应来指示抽运光频率与CH3OH吸收峰之间是否处于最佳匹配.我们的连续光泵远红外波导激光器的原理图如图1所示.选频连续波CO2激光束经反射镜M1和焦距为25cm的凹面镜聚焦后,通过2Hz斩波器,光声吸收池和耦合孔φ1进入…     

基于半导体泵浦倍频绿光激光器的探究性实验设计

为探究在谐振腔中倍频晶体位置对绿光激光器输出功率的影响，利用半导体泵浦固体激光实验仪设计了腔内和腔外倍频绿光的探究性实验。分析了绿光倍频效率与基频光束的功率密度及光斑半径之间的关系，分别测量了磷酸钛氧钾(KTP)倍频晶体位于谐振腔內部和外部不同位置时，532 nm倍频绿光的输出功率。其中在腔外倍频实验中，分别设计了腔外不加透镜时KTP晶体位于腔外不同位置，以及加上透镜时KTP晶体位于聚焦位置两种实验方案。同时，在实验中引导学生利用谐振腔理论和高斯光束传输理论等激光原理计算1 064 nm基频光在腔内外不同位置的光斑半径，分析了KTP晶体在不同位置时532 nm倍频光输出功率出现差别的原因，以及利用透镜聚焦提高激光功率密度以达到提高倍频效率的方法。     

短腔Er/Yb光纤光栅激光器

报道采用光敏Ｅｒ／Ｙｂ 光纤制作短腔Ｅｒ／Ｙｂ 光纤光栅激光器的实验结果。激光谐振腔由一对直接写在３０ ｍ ｍ 长的Ｅｒ／Ｙｂ 光纤上、长度分别为６ ｍ ｍ 及１０ ｍ ｍ 、反射率分别为９０％ 及９８．６％ 、３ ｄＢ带宽分别为０．２８ ｎｍ 及０．２６ ｎｍ 的光纤布拉格光栅组成, 激光器的泵浦阈值为８ｍ Ｗ, 斜效率约１４％ , 输出光的信噪比为６１ ｄＢ, 偏振模抑制比为３０ ｄＢ。     

用滑模变结构控制方法实现外腔反馈式半导体激光器的混沌控制

通过增加外腔反馈式半导体激光器的激光反馈时间，使系统处于混沌状态，再采用滑模变结构控制方法实现这种激光器的混沌控制.该方法的优点是系统既能很快地获得稳定的输出激光，又能根据工程需要实现激光输出功率强度的灵活调整.理论分析和数值计算结果表明控制结果具有很强的稳定性和鲁棒性.研究结果对改善实际激光系统稳态输出的快速性、输出功率的灵活可调性和能量转换效率有较好的参考价值. 关键词： 混沌 外腔反馈式半导体激光器 滑模变结构控制 外腔长度     

高速CCTS光双稳激光器的研究

从速率方程出发对双区共腔（ｃｏｍｍｏｎ－ｃａｖｉｔｙｔｗｏｓｅｃｔｉｏｎ简称ＣＣＴＳ）光双稳激光器进行了精确的理论分析与计算，并对其稳态特性进行了实验研究和测试，得出了定量和定性的分析结果，同时还首次发现当激光输出高态出又出现了一次光双稳和开关效应。经研究确认是量子阱探测器的自电光效应，并提出一种可集成双逻辑功能显示的新型网络模型器件。     

LD端面泵浦Nd∶YAG激光器中的热透镜焦距

采用热透镜焦距的理论计算与实验测量相比较的研究方法，得到一种端泵固体激光器出激光时的在线测量方法.通过建立热透镜等效腔模型以及腔型分析求解得出腔内光束束腰半径,用刀口法测出DPL腔外的远场发散角,根据发散角与透镜变换前后的束腰关系，得出LD端面泵浦Nd∶YAG激光器中的热透镜焦距.结果表明,通过上述方法所得结果与理论计算的热透镜焦距吻合,证实此方法准确、可行.