激光二极管抽运频差可调谐双频固体激光器的研究

研究了激光二极管抽运的可调频差的双频固体激光器，激光增益介质为2mm厚的1at%掺杂Nd:YAG薄片.对谐振腔产生稳定双频激光的条件作了分析，用琼斯矩阵计算了谐振腔内各处电场矢量的偏振态，证明了双频激光两个电场矢量偏振态之间总是正交的.两个偏振激光频率间隔由改变λ/4波片快轴之间的夹角实现调谐.实验中使用腔内标准具实现单频运转，然后插入双λ/4波片使单纵模激光频率分裂，实现了激光器的双频输出.实验中得到双频激光稳定运转时频差的上限约为1.3GHz；由于强模竞争现象的存在，实验中所观察到的频差下限为50MHz. 100MHz拍频时得到的双频激光输出功率为85mW. 关键词： 激光技术 固体激光器 双频激光     

高功率宽带射频调制连续激光源

射频强度调制激光作为激光雷达系统的载波可以有效提高系统的抗干扰和抗散射能力,高功率宽带射频强度调制光源是实现高分辨率远距离探测的关键.本文采用在Nd:YAG激光器的耦合腔中插入一对四分之一波片的方法实现了频差调谐范围为30 MHz—1.5 GHz的双频激光输出,结合光纤振荡功率放大技术,将双频信号光功率放大为50 W.耦合腔双频种子源具有良好的功率和频率稳定性,输出功率为9.5 mW时,功率标准差为0.145 mW,稳定性为1.52%,输出双频激光的频差为250 MHz时,拍频的标准差为1.6144 MHz.种子光进行三级光纤功率放大,得到50 W双频激光输出.放大后的双频激光功率波动范围小于0.1 W,双频拍频的标准差为1.777 MHz,很好地保持了放大之前的功率稳定性和双频频差稳定性.     

LD抽运Cr,Tm,Ho∶YAG微片激光器单纵模运转特性的研究

研究了LD抽运的单纵模Cr,Tm,Ho∶YAG微片激光器,激光器厚度为1?mm,在用波长785?nm的LD进行端面抽运时,激光器阈值为1060?mW,单纵模激光最大输出功率为31?mW. 对激光器输出功率随温度变化特性进行了研究,验证了CTH∶YAG晶体的温度敏感性. 还研究了激光器的温度调谐特性,实验测得激光器的温度调谐系数为14?GHz/℃. 关键词： 激光光学 CTH∶YAG微片激光器 LD抽运 单纵模运转     

激光二极管抽运Nd∶YVO_4和频黄光激光器的理论及实验研究

为了达到最佳和频593nm黄色激光输出,采用激光二极管(LD)端面抽运Nd∶YVO4晶体,根据四能级系统的速率方程理论,建立了空间相关的两波长激光运转速率方程模型,由此导出两波光子数表达式。对LD端面抽运Nd∶YVO4/KTP三镜复合腔结构的腔内和频黄光激光器,在满足参与和频的两基频光光子数密度相等的条件下,理论上得到了谐振腔的各个参数。实验比较了在满足两波光子数密度相等和两波振荡阈值相等两种情况下激光器输出的593nm黄色激光功率。在抽运功率为12W时,二种情况下分别得到了410mW和340mW的黄光输出,光-光转换效率分别为3.4%和2.8%。由此可见,在满足两波光子数密度相等的条件下可以得到更高转换效率的和频黄光输出。     

激光二极管抽运Nd:YV04和频黄光激光器的理论及实验研究

为了达到最佳和频593 nm黄色激光输出,采用激光二极管(LD)端面抽运Nd:YVO4晶体,根据四能级系统的速率方程理论,建立了空间相关的两波长激光运转速率方程模型,由此导出两波光子数表达式.对LD端面抽运Nd:YVO4/KTP三镜复合腔结构的腔内和频黄光激光器,在满足参与和频的两基频光光子数密度相等的条件下,理论上得到了谐振腔的各个参数.实验比较了在满足两波光子数密度相等和两波振荡阈值相等两种情况下激光器输出的593 nm黄色激光功率.在抽运功率为12 W时,二种情况下分别得到了410 mW和340 mW的黄光输出,光一光转换效率分别为3.4%和2.8%.由此可见,在满足两波光子数密度相等的条件下可以得到更高转换效率的和频黄光输出.     

激光二极管泵浦双频固体激光器

研制了0~1.5GHz频差的LD泵浦双频固体激光器。利用端面泵浦和F-P标准具的选模作用得到单频连续输出,在单频基础上将λ/4波片加入谐振腔中,造成本征光频率分裂,实现频差连续可调的双频激光输出。采用琼斯矩阵分析光在腔内的本征值及本征向量,实现了定量分析模在腔内的相位延迟和偏振状态,定量计算双频频差大小。     

用于光生毫米波的双频激光放大特性

采用激光二极管端面抽运的双纵模Nd∶YVO4微片激光器作为种子光源,双端面抽运的Nd∶YVO4行波放大器作为功率放大器,获得了大频差、高功率双频激光信号输出。分析了放大过程中光谱匹配对双频激光输出特性的影响。结果表明,随种子光入射功率从小到大变化,放大倍率呈起伏减小的趋势;受到放大器增益带宽的限制,放大后双频激光频差小于种子光频差。当种子源和放大器的抽运电流分别为14.5A和40.0A时,最终获得了功率为2.38 W,频差为47.7GHz的双频激光信号输出。     

LD抽运Cr,Tm,Ho:YAG微片激光器单纵模运转特性的研究

研究了LD抽运的单纵模Cr,Tm,Ho:YAG微片激光器,激光器厚度为1mm,在用波长785nm的LD进行端面抽运时,激光器阈值为1060mW,单纵模激光最大输出功率为31mW. 对激光器输出功率随温度变化特性进行了研究,验证了CTH:YAG晶体的温度敏感性. 还研究了激光器的温度调谐特性,实验测得激光器的温度调谐系数为1.4GHz/℃.     

LD泵浦Nd:YVO4/LBO单频671 nm激光器

利用半导体激光器(LD)端面抽运位于四镜环行腔中的Nd:YVO4晶体,保证激光器单频运转的腔内光学单向器由TGG和λ/2波片构成.腔内倍频晶体选用Ⅰ类临界相位匹配LBO晶体,我们获得了输出功率为360 mW,波长为671 nm的单频红光.     

LD抽运Nd:LuVO4微片激光器性能研究

报道了一类新型的LD端面抽运Nd：LuVO₄微片激光器，讨论了在不同掺杂浓度，不同厚度和不同透过率下的激光性质，测定了在不同抽运功率下，微片最佳激光输出功率与LD抽运温度的关系.在2W抽运功率下获得923mW的1064nm激光输出，阈值为48mW，斜效率为52%.对微片制冷后斜效率提高到59%. 关键词： LD抽运 微片激光器 4')" href="#">Nd：LuVO₄     

Two-frequency Er-Yb:glass microchip laser passively Q switched by a Co:ASL saturable absorber

Passive Q switching of a two-frequency Er3+-Yb3+:glass laser at 1.55 microm with a new Co2+:La(x)Sr(1 - x)Mg(x - y)Co(y)Al(12 - x)O19 crystal as a saturable absorber is demonstrated. We show that, with an extended cavity setup, the beat frequency between the orthogonally polarized laser eigenstates is continuously tunable by adjustment of the retardance of an intracavity birefringence. A similarly built microchip laser emits two-frequency pulses of 6-ns duration with a beat frequency of as much as 19 GHz. Moreover, two-frequency pulses at 777 nm are obtained by second-harmonic generation in a periodically poled lithium niobate crystal. Such pulses can be useful for applications such as Doppler lidar radar.     

Tunable Two-Frequency Lasers for Lifetime Measurements

We built a compact two-tunable-frequency longitudinally pumped solid-state laser specially designed to measure atomic lifetimes. Weak coupling between the laser eigenstates permits the obtaining of a continuously tunable frequency difference between 0 and 10 GHz. Such a source provides either a linear polarization rotating at such frequencies, or a sinusoidally modulated intensity with a 100% modulation amplitude. As an example, the fluorescence lifetime of the first excited state of Cr⁴⁺ in YAG is measured in the zero-fluence limit using a two-frequency Nd:YAG laser at 1064 nm.     

Two-Frequency Brillouin Fiber Laser Controlled by Temperature Difference in Fiber Ring Resonator

A Brillouin fiber laser (BFL) consisting of a fiber ring resonator with different fiber temperatures emits two-frequency light output. The two-frequency BFL yields an optical beat output which can be utilized as an optical frequency shifter. The output beat frequency is controllable by the temperature difference in the fiber ring resonator and changes with a step of a resonant frequency interval of BFL. The temperature dependence of the BFL output frequency was 2.4 MHz/°C. The stability of the output beat frequency to the temperature fluctuation was estimated as 1.04°C/2.5 MHz.     

Optically tunable chromatic dispersion controller with coupled-cavity etalon structure

We propose and demonstrate a novel optically tunable dynamic dispersion-compensation device with coupled-cavity etalon structure. Experimentally, it was achieved with an all-fiber coupled-cavity etalon made in an Er/Yb codoped fiber pumped by a 980-nm laser diode. The dispersion was tuned from -300 to +400 ps/nm in the experiment. The potential advantages of such optically tunable dispersion compensators include fast response time and remotely controllable operation.     

A Novel Tunable Dual-frequency Laser with Large Frequency Difference

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＢｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔｄｕａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｌａｓｅｒ[1] ｉｓｂａｓｅｄｏｎｍｏｄｅ ｓｐｌｉｔｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ[2 ] ａｎｄａｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｔｅｌｅｍｅｎｔｉｓｉｎｓｅｒｔｅｄｉｎｔｈｅｒｅｓｏｎａｎｔｃａｖｉｔｙｏｆｔｈｅｌａｓｅｒｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓ.Ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｃａｎｂｅｔｕｎｅｄｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｏｐｔｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｉｎｔｒａ…     

变光外差为电外差的双频激光探测

演示一种双频激光位移探测系统,阐述光载波激光雷达的概念。由单块非平面环形腔固体激光器和声光调制器产生100MHz载波频率的双频激光束,作为探测光束,经过光路收发系统,探测位于电动导轨上目标的位移变化,信号处理部分采用高速光电探测器响应后信号的电子外差解调方式,位移量的获得通过高频锁相放大器解算参考光束与信号光束的相位差并计算获得。通过双频激光把光学外差探测变为了电子外差探测,系统重复误差小于3%。系统在利用无线电雷达信号处理方式的同时,保留了激光探测的优点,位移测量系统具有良好的重复性。     

半外腔微片Nd∶YAG正交偏振激光器及其在精密测角中的应用

设计了一种半外腔微片Nd∶YAG正交偏振双频激光器。把2个1/4波片置于激光谐振腔内,一个静止,一个作360°旋转,旋转引起2个1/4波片快轴之间的角度变化被激光器转化成激光2个频率之差的变化,从而输出可调谐的双频激光。采用琼斯矩阵对光在腔内的本征模进行分析,给出了双频频差的理论解释。讨论了一种体积小、分辨率高和可整周测量的新型Nd∶YAG激光测角仪的潜在前景。     

差频可调谐太赫兹技术的新进展

太赫兹技术在最近30年来得到快速发展, 并在医学、生物、农业、材料、安检、通信、天文等领域得到广泛应用. 从太赫兹源的频谱特性可以分为窄带(单频)太赫兹源和宽带太赫兹源. 从频谱技术方面来说, 相干的宽带和窄带太赫兹谱是一种互补性关系, 具有各自的技术特点和应用范围. 宽带太赫兹谱可以用于快速获取较宽频谱范围的分子振转谱, 实现混合特征谱的快速检测或成像. 窄带太赫兹源具有很好的光谱灵敏度和分辨率, 适用于太赫兹抽运-探测、分子振转能级谱精细结构分辨 以及太赫兹远程探测和成像. 因此研制具有可调谐的高峰值功率的窄带太赫兹源是适用于探测和识别分子振转能级指纹谱的应用需求, 而差频技术是获得高功率和宽调谐窄带太赫兹源最重要的技术之一. 为了突出该技术的最新进展, 本综述引证论文仅仅限于近5 年来基于差频技术产生太赫兹波的研究进展, 分为光学激光差频源和量子级联激光器差频源两大部分. 对于光学激光差频源, 分别对目前文献报道的各种双波长差频源和太赫兹产生用的非线性晶体进行分类介绍, 并给出所采用的技术和实验结果; 对于量子级联激光器差频源, 分别介绍了量子级联激光器中的差频产生技术和波长调谐技术的最新进展. 量子级联激光器差频太赫兹源是目前实现量子级联激光器在太赫兹波段室温运转的惟一技术, 是实现小型化、窄带宽调谐和室温运转太赫兹源的新发展领域, 值得关注.