抑制CW锁模倍频Nd:YAG激光器绿光输出波动的研究

CW锁模倍频Nd:YAG激光器输出绿光波动的问题用现存的腔内倍频理论无法解释,本文从理论上扼要分析了λ/4波片能有效抑制波动的机理,并得到了相互独立的垂直偏振模之间的耦合引起了输出绿光波动的结论。     

二能级原子与相干态腔场相互作用过程中的纠缠交换

用量子信息学的观点，分析了发生在一个多个原子和腔场组成的系统中最大纠缠态在原子和多模类奇-偶相干态光场之间相互转移的物理过程，该系统中原子和腔场之间由依赖于强 度耦合的Jaynes-Cummings模型描述.结果发现：通过控制原子与腔场相互作用的时间，并 对原子的状态进行测量，原子的最大纠缠态可以转换为类奇-偶相干态光场的最大纠缠态，反之，纠缠的多模类奇-偶相干态光场也可以转换为原子的最大纠缠态. 关键词： 量子信息 腔量子电动力学 连续变量纠缠态 纠缠交换和传递     

双端泵浦固体激光器模匹配问题的实验研究

实验研究了高功率双端泵浦Nb:YVO₄固体激光器的谐振腔与泵浦光束的模匹配问题.实验发现了输出功率随激光在增益介质中模半径与泵浦光斑半径之比的变化规律.在低泵浦功率ω₀/ω_p<1的条件下,激光器输出功率随ω₀/ω_p的变化不敏感.但在高泵浦功率下,输出功率随ω₀/ω_p的减小而增加.ω₀/ω_p存在一个下限,无论泵浦功率的大小,当ω₀/ω_p低于此下限时基横模消失,高阶模出现.这对于高功率端面泵浦固体激光器腔型的设计具有一定的参考价值.     

INVESTIGATION ON 16 W ULTRAHIGH FREQUENCY CW MODE-LOCKED Nd: YAG LASER

The cavity configurations designing and the experimental results of a 200MHz CW actively mode-locked Nd:YAG laser are reported. Arid 26W CW output and 16W CW mode-locked output power were obtained at a single lamp pumped power of 3.5kW, with pulse duration 100 ps.     

200 W双谐振腔组合单向输出准连续绿光激光器

研究了最大平均输出功率达206 W的高功率准连续绿光激光器.利用ABCD定律及高斯光束在腔内的自再现条件,分析了激光晶体热透镜效应及热致双折射效应对谐振腔稳定性和输出光束质量的影响.实验中将两个型号相同的LD侧面泵浦激光模块分别置于一个平-凹V型谐振腔和一个平-凹直腔内,形成两束稳定运转的1 064 nm基频光,经过声光Q开关和倍频晶体后,产生两束倍频光,均到达平面折叠镜,最终由平面折叠镜单向重叠输出.当激光模块的泵浦电流为50 A,声光调Q的重复频率为22.4 kHz时,最大平均输出功率为206 W,最大单脉冲能量为9.2 mJ,脉冲宽度为201 ns,峰值功率为45.8 kW的532 nm绿光输出,倍频效率达到60.2%.激光器2 h工作的功率不稳定度优于2.5%.     

高Q Kerr腔中双模光场与V型原子作用光场的等幂次和压缩效应

利用多模压缩态理论,通过数值计算研究了高Q Kerr介质腔中非关联双模相干态光场与V型三能级原子相互作用系统中光场的等幂次和压缩效应. 结果表明: 1)当Kerr介质的非线性系数x≠0时,相互作用系统中双模光场存在间断的等幂次和压缩效应.在相同的介质环境和光强的情况下,最大压缩度发生在一次等幂次和压缩度的第一正交分量和二次等幂次和压缩度的第二正交相位分量上. 2)不论介质和光场强度如何变化, 在不考虑坐标轴标度的情况下, 任意幂次的等幂次和压缩度的时间演化曲线的形状非常相似. 都显示"崩坍复原 凹谷"式结构, 且复原区的波型振荡次数及凹谷区的振荡下降和振荡上升型式一样. 3)演化曲线的周期强烈地依赖于Kerr介质的非线性系数, 且反比于该系数. 演化曲线的幅度强烈地依赖于光场强度,并随着场强的增加而增大.4)等幂次和压缩度的大小随压缩次数的升高而迅速下降(N >2), 但却随着平均光子数的增加而增大.     

多模叠加态光场|ψ5(3)〉q中广义磁场4m次方Y压缩

构造了由多模复共轭相干态|{Z_j^*}〉_q、多模复共轭相干态的相反态|{-Z_j^*}〉_q以及多模虚相干态|{iZ_j^*}〉_q的线性叠加所组成的第Ⅴ类三态叠加多模叠加态光场|ψ₅⁽³⁾〉_q.利用多模压缩态理论研究了态|ψ₅⁽³⁾〉_q中广义磁场分量的等幂次N次方Y压缩特性.结果发现:当压缩次数N=2p且p=2m(m=1,2,3,…,…)时,只要各模的初始相位φ_j(j=1,2,…,…,q)、态间的初始相位差(θ₁-θ₂)、(θ₁-θ₃)和(θ₂-θ₃)以及受各模的初始相位φ_j调制的各单模相干态光场的平均光子数之和 等分别满足一定的取值条件,则态|ψ₅⁽³⁾〉_q的广义磁场分量就可呈现出周期性变化的广义非线性等幂次4m次方Y压缩效应.     

基于石墨烯的1064nm连续锁模超短脉冲激光器

介绍了利用沉积在增透镜上的石墨烯薄膜作为可饱和吸收体、808 nm激光二极管端面泵浦Nd∶YVO4晶体的1 064 nm连续锁模激光输出特性。采用W型折叠谐振腔结构,在808 nm泵浦功率为80 W时,有稳定的连续锁模脉冲输出,平均输出功率达到185 mW;当抽运功率增加到160 W时,获得了中心波长1 0634 nm、脉冲宽度为518 fs、重复频率为667 MHz、最大平均输出功率为323 mW的百飞秒量级超短脉冲激光输出。实验结果表明：石墨烯具有优良的可饱和吸收性,在1 064 nm波段能够实现高功率、百飞秒量级连续锁模脉冲激光输出。     

KGW 晶体外腔式高功率579 nm喇曼黄光激光器

报道了579 nm高功率KGd(WO₄)₂喇曼晶体外腔式喇曼黄光激光器的输出特性.基于808 nm脉冲激光二极管侧面泵浦Nd:YAG陶瓷、腔内BBO电光晶体同步延迟调Q和Ⅰ类临界相位匹配的LBO晶体腔外倍频方案,并通过外腔式KGW晶体Ng轴二阶斯托克斯喇曼频移,获得了579.54 nm黄光激光输出.当脉冲信号重复频率为1 kHz、532 nm泵浦光最高平均功率为5.02 W、脉冲宽度为10.1 ns时,获得了最高平均功率2.58 W、脉冲宽度7.4 ns、峰值功率348.6 kW的579.54 nm二阶斯托克斯喇曼黄光激光输出;532 nm至579.54 nm的光-光转化效率为51.4%、斜率效率为54.8%,光束质量因子M_x-579.54²=5.829、M_y-579.54²=6.336,输出功率不稳定性小于±2.35%.实验表明:外腔式喇曼结构能够高效地获得喇曼黄光,具有很高的光-光转化效率及良好的功率稳定性,并通过脉冲LD结合同步延迟电光调Q可获得高重复频率、高平均功率、窄脉冲宽度和高峰值功率的黄光激光输出.     

1064nm超短腔DBR单频掺镱硅酸盐光纤激光器

提出了一种基于高掺杂硅酸盐增益光纤、输出波长为1 064nm的超短腔单频光纤激光器.该单频光纤激光器采用分布布拉格反射式腔型结构,有效腔长为2cm,其增益介质为1.1cm长的高浓度掺Yb3+光纤.通过恰当的温度控制,获得了线宽为4.8kHz的稳定单频激光输出.当注入泵浦光为378mW时,输出功率为13mW,斜效率为3.4%.在频率大于1 MHz时,测得该光纤激光器的相对噪声强度值约为-132dB/Hz.采用主振荡功率放大结构,对该单频光纤激光器的输出功率进行放大.当放大增益光纤长度选取为56cm时,得到了325mW的最大输出功率,其斜效率为52.8%.