基于全固态调Q激光器的激光实验设计

利用简化的Ga As被动调Q激光器设计激光器教学实验,研究了激光谐振腔腔镜参数变化以及可饱和吸收体小信号透过率改变对激光输出特性(脉冲输出功率、脉冲宽度和重复频率)的影响,然后给出描述Ga As被动调Q激光器的速率方程组,并利用该方程组完成对Ga As被动调Q激光器输出特性的数值模拟.将该实验应用于本科教学,加深学生对激光原理的理解,锻炼学生的动手能力和创新意识.     

脉冲LDA泵浦Nd∶YVO4/GaAs被动调Q锁模激光器

用脉冲激光二极管阵列（LDA）作为泵浦源、微柱透镜阵列和透镜导管作为耦合系统,以As＋注入GaAs可饱和吸收片作为被动调Q锁模元件,实现了Nd∶YVO4激光器调Q锁模运转.调Q运转阶段,激光器每泵浦脉宽内输出一个调Q脉冲,调Q脉宽7ns.调Q锁模运转阶段,初始透过率60％的GaAs晶片对调Q包络内的锁模脉冲的调制深度达到95％以上,锁模脉冲重复频率991 MHz.研究了加在LDA上的电压、方波脉冲的脉宽和重复频率对调Q锁模脉冲特性的影响,并对实验结果进行了讨论.     

全反射直角棱镜平面镜腔染料调Q激光器

本文运用琼斯矩阵分析了带有偏振元件、染料调Q激光器的工作原理;叙述了全反射棱镜方位角及棱镜材料折射率对激光输出的影响;并做了有关实验,实验结果与分析一致。由此得出结论:全反射直角棱镜全反射平面镜谐振腔的染料调Q激光器的激光效率高、动静比高。     

离子注入GaAs实现双包层掺镱光纤激光器被动调Q锁模

用离子注入的半绝缘GaAs晶片作为吸收体和输出镜，在双包层掺镱光纤激光器上实现了调Q锁模. 离子注入的能量为400keV的As+离子，注入剂量为1016/cm2，然后在600℃下退火20min. 当抽运功率为5W时, 脉冲平均输出功率为200mW, 调Q包络重复频率为50kHz, 半高宽为4μs，锁模脉冲重复频率为15MHz. 关键词： 离子注入GaAs 掺镱光纤激光器 被动调Q锁模     

基于WS2可饱和吸收体的脉冲激光器研究

利用WS₂的可饱和吸收特性,在激光二极管侧面抽运Nd:YAG固体激光器Z型腔结构中分别实现了被动调Q和被动调Q锁模运转。实验表明:当泵浦电流为9.5 A时,开始启动调Q运转,当泵浦电流大于9.8 A时,调Q激光脉冲趋于稳定。当泵浦电流为12.8 A时,被动调Q输出的最大平均功率为466 mW,最窄脉冲宽度为3.205 μs,对应的重复频率为71.70 kHz,此时最大单脉冲能量为6.5 μJ。当泵浦电流达到13.4 A时,激光器实现调Q锁模运转。调Q锁模的最高输出功率为590 mW,调Q包络频率为71.98 kHz,单个调Q包络内的脉冲串重复频率123.1 MHz,每个调Q包络中包含369个脉冲,单脉冲能量为22.2 nJ。结果表明WS₂材料可以作为可饱和吸收体用于固体激光器中。     

1.54μm铒玻璃激光器被动调Q技术发展现状

获得1．54μm波长激光的一个重要手段是利用铒玻璃激光器直接输出。但其调Q方式大多采用主动Q开关,原因在于难以找到合适的被动调Q晶体,这极大的限制了铒玻璃激光器的工程应用与推广。目前,被动调Q的铒玻璃激光器的研究与应用在国内外都有很大进展,介绍了几种被动调Q方式及部分应用较多的调Q晶体的特性,并分析了被动调Q铒玻璃激光器的需求前景。     

被动调Q激光器优化的研究

被动调Q激光器以其结构简单、紧凑而获得了广泛的应用。为优化其性能参数,在总结近些年被动调Q基本理论基础上,对于具有能量上转换(Energy-transfer upconversion)的激光工作物质构成的被动调Q激光器,提出了可以将能量上转换引起的损耗归到线性损耗中进行优化设计的方法,并给出了输出镜的反射率和饱和吸收体的小信号透过率两者优化选择的直接关系图。根据被动调Q激光器的特有参数α,在总结提高调Q峰值功率的方法基础上,得出当α接近无穷大时,从被动调Q过渡到主动调Q,实现了被动调Q和主动调Q理论的统一。     

离子注入SI—GaAs做激光器被动调Q元件的研究

本文从半导体材料GaAs的能级结构出发，探讨了GaAs做固体激光器被动调Q器件的可行性，对离子注入半绝缘GaAs用做Nd：YAG激光器中被动调Q元件的机理进行了实验研究，实验中腔型选择直腔式平平腔，Nd：YAG采用脉冲氙灯抽运，在腔型1Hz下获得了单脉冲宽度为62ns的调Q波形输出。     

声光调Q激光器所需最小衍射效率的研究

以四能级系统为例, 研究了在输出脉冲能量一定的情况下,声光调Q激光器所需要的最小衍射效率如何确定的问题.通过对调Q反转粒子数密度的求解,获得了调Q激光器输出的一定脉冲能量与腔内损耗、所需最小Q开关的衍射效率和输出镜的反射率等的关系公式.这一结果为声光调Q激光器Q开关衍射效率的设计提供了简便的估算方法.     

半导体可饱和吸收镜作为被动调Q吸收体的发展状况

简介了近年来发展起来的若干种新型固体激光器被动调Q用吸收体：掺Cr4+系列，Cr，Nd∶YAG自调Q激光晶体，人眼安全激光器被动调Q用吸收体，GaAs吸收体，半导体可饱和吸收镜。着重介绍了固体激光器和光纤激光器调Q用半导体可饱和吸收镜的原理、研制方法及应用状况。     

1.06μm连续与脉冲激光对GaAs材料的联合破坏效应

 通过1.06μm连续激光和脉冲激光联合破坏GaAs材料的实验研究, 给出了GaAs材料在三种不同的连续激光功率密度辐照下, 所需脉冲激光的破坏阈值, 结果表明, 联合破坏时所需脉冲激光的破坏阈值小于单独使用脉冲激光的破坏阈值。根据轴对称二维热模型, 计算了三种情况下连续激光辐照时GaAs材料的表面温度分布曲线及表面辐照中心处温升随辐照时间的关系, 并估算了其后作用的脉冲激光对材料的温升, 对实验及计算结果进行了分析, 并着重比较了联合破坏方式和单独破坏方式的优缺点。     

线性模式下GaAs光电导开关的时间抖动特性

针对线性模式下GaAs光电导开关时间抖动特性的研究,对提高精密同步控制系统的输出性能具有重要意义.根据电脉冲的概率分布和时间与电脉冲波形的对应关系,结合载流子的输运过程,对光电导开关时间抖动进行了定性的理论推导.此外,通过搭建实验平台,利用正交光栅分光,将一束激光同时触发两路并联的GaAs光电导开关,改变触发激光脉冲宽度及外加偏置电压测试开关时间抖动,根据实验值的对比分析,得出在不同的外加偏置电压下,随着触发激光脉冲宽度的减小,开关时间抖动值随之减小.验证了触发激光脉冲宽度对开关时间抖动的影响及理论分析的正确性.研究结果对GaAs光电导开关时间抖动的进一步减小具有一定的指导意义.     

Analysis of a diode-pumped Nd:YVO4 laser passively Q switched with GaAs

A diode-pumped Nd:YVO₄ laser passively Q switched with GaAs is studied theoretically and experimentally. We have demonstrated the influence of single-photon absorption, two-photon absorption and free-carrier absorption in GaAs on the Q-switched pulse characteristics. The pulse profile, pulse energy and pulse width of the Q switching with GaAs are simulated by using the conventional rate equations of the four-level laser system. The experimental results show reasonable agreement with the theoretical results on the whole.     

用于高功率激光脉冲整形的可编程任意波形电脉冲发生器

研制了一种基于GaAs场效应管与超快脉冲信号微带传输的可编程任意波形发生器.它由计算机控制的多路高准确度偏置电压，多个级联的GaAs场效应管基元电路，以及微带脉冲传输线组成．输出电脉冲波形导入LiNbO3集成光波导调制器，经过电光调制获得相应的激光脉冲波形．通过计算机设置各基d元电路中GaAs场效应管栅极偏压，进而控制整形电脉冲的形状，使高功率激光装置前端时域脉冲整形实现远程控制．     

超短光脉冲发生器的研制

本文叙述了用半导体激光器产生光脉冲的基本原理,介绍了用电脉冲驱动AlGaAs/GaAs双异质结激光器产生ps光脉冲的线路原理及实验结果。     

200mJ光泵浦氨气太赫兹激光器北大核心CSCD

利用光栅选支调谐的TEA CO2激光器作为泵浦源设计了高能量脉冲光泵浦太赫兹激光器。太赫兹激光谐振腔由2m长的石英玻璃管、GaAs泵浦光输入窗和SiO2太赫兹光输出窗组成,氨气充入谐振腔内作为增益介质。太赫兹激光的波长由自主设计的金属线栅F-P干涉仪测量。实验中在多个波长处都获得了强烈的太赫兹光输出,其中151.5μm太赫兹光的输出脉冲能量高达204mJ,对应的泵浦光能量为32J。最后,还给出了利用151.5μm太赫兹光进行透视成像的实验结果。     

GaAs衬底的固态杂质源脉冲1.06μm激光诱导扩散

利用１．０６αｍ脉冲Ｎｄ：ＹＡＧ激光，以含Ｚｎ的固态杂原在化合物半导体ＧａＡｓ基片上进行诱导扩散，作出了Ｐ－Ｎ结。获得了亚微米的的散结结深及１ｃｍ＾－３量级的表面掺杂浓度，并利用二次离子质谱仪对扩散样品进行成发的逐层扫描分析，研究了结深和掺杂浓度与辐照激光脉冲数，单脉冲数激光能量密度的关系。     

Colliding pulse mode-locked Nd: YLF laser with negative feedback control by GaAs Photoconductive switch

A picosecond colliding pulse mode-locked Nd: YLF laser with negative feedback provided by GaAs photoconductive switch was described. Optical pulse with～4ps duration, 10μJ energy and about 7μs long pulse train were generated.     

激光二极管抽运的GaAs被动Q开关Nd：YVO4激光器

利用固体可饱和吸收体砷化镓（GaAs）作为被动调Q元件，实现了激光二极管抽运平－凹腔掺钕钒酸钇（Nd:YVO4）激光调Q运转，详细测量了砷化镓被动调QNd:YVO4激光输出特性，获得脉宽15ns，重复频率470kHz，光束质量M^2=1.31的激光输出，调Q激光运转阈值为500mW，并数值求解了砷化镓被动调Q速率方程，讨论了被动调Q机理以及调Q脉冲宽度和脉冲重复频率对抽运速率的依赖关系，理论计算结果与实验结果相一致。