纳秒级脉宽砷化镓激光器陈列

 报导砷化镓激光器阵列的实验结果。该阵列光束的脉宽约0.7~5ns，近场光斑面积约100mm×6mm;已被用于触发高功率电磁脉冲发生器中的半导体光导开关阵列。报导一种提高光脉冲重复率的方法—双脉冲序列法。用该方法使激光脉冲等效重复率达约100MHz；介绍一种使激光器阵列输出光斑中光能均匀分布的多光束叠加方案。     

激光光斑漂移的检测

针对激光光斑漂移设计了一套光斑漂移检测系统。利用该系统实现了对He-Ne激光器出射光束漂移的检测。它采用CCD摄像头和图像采集卡采集激光器输出光斑，通过专门软件对数字图像进行处理，得出光斑漂移的大小；另外，利用几何光学方法得到了激光光束在X方向、Y方向以及空间立体角上的漂移大小。分析了引起光束漂移的原因。结果表明：He-Ne激光器出射光束的指向主要受温度、环境振动、空气扰动和激光器自身结构的影响。该系统能准确地测量出激光器出射光束的漂移大小，实现光束漂移的控制。     

激光损伤阈值单脉冲激光测量方法

利用二元相位光栅的特点，设计一个具有特定相位分布的相位光栅，在单色波的照明下，使某些特定位置的菲涅耳像变成一个振幅光栅即光斑阵列。如果该光斑阵列的光强按照一定关系分布，将阵列光斑作用于实验样品上，能确定出各个光斑对应的损伤，就能从一次激光脉冲辐照中得出样品损伤阈值。激光光束为高斯光束，入射高斯光束通过二元相位光栅分解成类高斯分布的点阵并对样品进行辐照，研究衍射点阵中各点的一阶峰值能量密度分布和样品的损伤情况，可以单脉冲激光确定光学薄膜的损伤阈值。     

高重复率全团体激光器抽运OPO

高重复率全团体激光器抽运ＯＰＯ德国格了根Ｌａｍｂｄａ物理公司的工程研究人员正在开发一种二极管抽运的固体（ＤＰＳＳ）激光器，光学参量振荡器（ＯｐＯ）抽运的脉冲重复率１ｋＨｚ。其Ｑ开关Ｎｄ：ＹＡＧ激光器样品在绕在射限的ＴＥＭ００光束中以１５ｎｓ的脉冲持续...     

高重复率电光调Q的高光束质量Nd∶YVO_4板条激光器

部分端面抽运混合腔板条激光器可以在紧凑的空间内实现大功率高光束质量的激光输出。利用这一技术并结合具有增益高、荧光寿命短等特点的Nd∶YVO4晶体 ,配合新型高重复率的电光Q开关 ,易于实现高频窄脉冲高光束质量的激光输出。在德国EdgeWaveGmbH进行了混合腔电光调Q激光器的合作研究中 ,实现了高重复率近衍射极限的输出 ;在以 5kHz的高重复率运转时 ,获得了单脉冲能量 7 2mJ ,脉宽 5 7ns,平均功率约 36W的脉冲 ;当重复率高达 5 0kHz时 ,输出的激光脉冲的参量是单脉冲能量 1.6mJ,脉宽 9 5ns,平均功率超过 80W。实验所测的光束质量因子M2 小于 2。     

高重复率电光调Q的高光束质量Nd:YVO4板条激光器

部分端面抽运混合腔板条激光器可以在紧凑的空间内实现大功率高光束质量的激光输出。利用这一技术并结合具有增益高、荧光寿命短等特点的Nd：YVO3晶体．配合新型高重复率的电光Q开关．易于实现高频窄脉冲高光束质量的激光输出。在德国Edge Wave GmbH进行了混合腔电光调Q激光器的合作研究中,实现了高重复率近衍射极限的输出;在以5kHz的高重复率运转时．获得了单脉冲能量7．2mJ,脉宽5．7ns,平均功率约36W的脉冲;当重复率高达50kHz时．输出的激光脉冲的参量是单脉冲能量1.6mJ．脉宽9．5ns,平均功率超过80W。实验所测的光束质量因子M^2小于2。     

微透镜阵列误差对半导体激光匀化性能的影响

为了减小微透镜阵列误差对匀化光斑的影响,深入研究微透镜阵列光束匀化系统中微透镜阵列相对位置误差对光束匀化性能的影响,设计了一种微透镜阵列光束匀化系统。依据相对位置误差类型的不同,将双列微透镜阵列间六个自由度变化导致的误差分为距离误差、偏移误差以及转动误差进行分析,并对每种误差对光束匀化性能的影响进行了研究。采用6板条半导体激光器堆栈对上述匀化系统进行实验验证,实现了均匀性为90.75%的光斑,并对系统影响光斑性能的原因进行了分析。     

高光束质量、高功率稳定性激光器的设计及实验研究

高光束质量、高功率稳定性激光器在激光加工、激光测量等领域具有广泛的用途.为了实现激光器腔内光斑聚焦同时减少色散和体积,人们常常将曲面反射镜用在激光谐振腔中,但光束倾斜入射到曲面反射镜往往会引起像散,从而导致光斑质量恶化,并降低激光器的性能.另一方面,在高功率激光器或超短脉冲激光器中,激光增益介质热透镜焦距的起伏,是导致激光输出功率波动的主要原因之一.针对激光器的像散和功率波动这两个问题,本文提出了一套简单高效的解决方案,在考虑像散补偿和热透镜效应的基础上,基于传播变换圆理论,首次提出一种可实现高光束质量、高功率稳定性激光器谐振腔的设计方法,并对采用该方法所设计出的超短脉冲激光器进行理论与实验研究.研究结果表明,利用该方法设计的激光谐振腔,两端臂像散能够完全被补偿,实验上实现了基模高斯光束输出;当激光晶体热透镜焦距改变时,该方法所设计出的激光谐振腔内各关键位置光斑半径的变化,显著地小于普通谐振腔,在相同外界条件下,其输出激光功率稳定性明显优于普通激光器.     

高功率光纤激光的时间部分相干性对相干合成的影响

 将多个光纤激光器的输出光束进行相干合成是获得高功率、高光束质量激光的有效途径。利用准部分相干光(PPCB)模型，计算了高功率光纤激光器阵列发出的部分相干光在远场的能量分布，分析了激光的时间部分相干性对相干合成的影响。计算结果表明，随着单根激光器输出光束线宽的增大，远场光斑的图样基本保持不变，但峰值功率和Strehl比随之减小。对于采用的算例，要保证远场光斑的Strehl比大于0.8，单根光纤激光器的线宽不能超过5 nm。     

高光束质量垂直腔面发射激光器同相耦合阵列

质子注入型面发射激光器相干耦合阵列能够实现同相模式的激射,但是由于制作过程中的工艺不均匀性引起单元间存在相位差,影响光束的质量。本文通过设计分离电极结构,使每个单元注入的电流得到分别的控制,实现了3单元三角排列阵列高光束质量同相耦合模式的激射。阵列远场发散角仅为3.4°,大约有25.6%的全部能量聚集在中心光斑。激射光谱的线宽为0.24 nm,边模抑制比为27 dB。该方法能够有效提高相干耦合阵列的光束质量,弥补制作工艺中引入的单元不均匀性,提高器件的可靠性和实用性。质子注入方法简单、成本低,能够成为制作高光束质量相干耦合阵列的一个重要方法。     

用于Rb原子冷却系统的半导体激光放大(TPA)装置

报道了我们最近研制的780 13m半导体激光放大装置.激光放大管采用Eagleyard公司生产的(EYP-TPA-0780-01000)半导体锥形放大器,当输入的种子源激光功率为25 mW时,放大器输出的激光功率达600mW左右,该光束经过透镜整形,声光调制器频移,然后耦合到单模保偏光纤后,输出功率达110 mW.该激光放大装置可很好的用于高密度冷原子的俘获.     

双波长外腔半导体激光器的研究

提出了电流调制型的双波长外腔半导体激光器方案。外腔半导体激光器具有窄线宽输出以及独特的阶越型电流调制特性,采用正弦调制的方式,以延时光纤作为辅助结构,得到了具有良好相干特性和稳定波长间隔的双波长激光输出。与多种已有的双波长激光器设计方案相比,这种多波长工作方式结构简单,调谐范围宽,在波分复用光通信系统、高精度光纤传感测量以及外差、双(多)波长合成波长干涉测量等技术中具有很好的应用前景。     

激光调制和激光通信原理的演示

给出了一种演示激光调制和激光通信原理的电路设计。     

Laser frequency locking based on the normal and abnormal saturated absorption spectroscopy of ~(87)Rb

We present a practical method to avoid the mis-locking phenomenon in the saturated-absorption-spectrum laserfrequency-locking system and set up a simple theoretical model to explain the abnormal saturated absorption spectrum. The method uses the normal and abnormal saturated absorption spectra of the same transition 5~2S_(1/2), F = 2–5~2P_(3/2), F'= 3 saturated absorption of the ~(87)Rb D_2resonance line. After subtracting these two signals with the help of electronics, we can obtain a spectrum with a single peak to lock the laser. In our experiment, we use the normal and inverse signals of the transitions 5~2S_(1/2), F = 2–5~2P_(3/2), F'= 3 saturated absorption of the ~(87)Rb D_2 resonance line to lock a 780-nm distributed feedback(DFB) diode laser. This method improves the long-term locking performance and is suitable for other kinds of diode lasers.     

976 nm宽条形高功率半导体激光器的光束质量M2评价

为了提高976 nm宽条形高功率半导体激光器的光束质量,基于严格的二阶矩理论搭建了一套适用于高功率半导体激光器的光束质量检测装置。利用该装置测量了实验室研制的976 nm宽条形高功率半导体激光器在1～10 A工作电流下的束腰位置、束腰尺寸和远场发散角。实验结果表明,随着电流从1 A增加到10A,快轴方向束宽及远场发散角由于反导引效应有微小增加,但由于垂直方向较强的折射率导引机制使得光束参数变化很小,光束质量因子M~2仅从1. 32增加到1. 48,光束质量基本不变。慢轴方向由于反导引效应及热透镜效应而导致高阶模式激射,使得束宽及远场发散角随工作电流增加逐渐增大,光束质量因子M~2从5. 44增加到11. 76,光束质量逐渐变差。傍轴光束定义及非傍轴光束定义下的光束质量因子测试结果表明,在快轴方向,两者差别较大,不能使用傍轴光束定义近似计算;在慢轴方向,两者近似相等,可以使用傍轴光束定义近似计算。     

Compression of picosecond optical pulses from 1.5μm gain switched In GaAsP DFB diode laser

The experimental study of compression of picosecond optical pulses from a gainswitched InGaAsP DFB laser at 1.5μm wavelength range using a Gires-Tournois interferome-ter has been reported. Ultrashort optical pulses with pulsewidths of 6.6 ps, repetition rate of2.4GHz, and peak power in excess of 200 mW are obtained. The characteristics of a Gires-Tournois interferometer as a pulse compressor are also discussed.     

全固化SHG蓝光激光器的研究

介绍了一种新型鸨结构的全固化二次谐波（ＳＨＧ）蓝光激光器，该器件用波长８６０ｎｍ的激光二极管作基频光源。采用ＫＴＰ晶体作为非线性倍频器产装在半共焦谐振腔内，由一个偏振器与一个λ／４波片组成光隔离器，而偏振器的一个端平面与一个球面输出镜组成半共焦腔，可获得功率２ｍＷ、波长４３０ｎｍ的蓝光激光的稳定输出，且二次谐波激光束为高斯分布。     

Numerical Analysis of Multilayer Waveguides Using Effective Refractive Index Method

With the help of the effective refractive index method we have numerically analyzed a multilayer planar waveguide structure and calculated the propagation constants, confinement factors, and transverse electric (TE) modes. A five-layer waveguide model has been provided to analyze the electro-magne tic wave propagation process. The analysis method has been applied to the 980 nm laser with active layer of GaInAs/GaInAsP strained quantum wells, GaInAsP confinement layers and GaInP cap layers. By changing the thickness of confinement layers, we obtained confinement factor as high as 95% with higher TE modes TE1 and TE2. The results are in good agreement with the experiment by A. Al-Muhanna et al. and give the new idea to enhance output power of semiconductor lasers. The analysis method can also be extended to any other slab multilayer waveguide structures, and the results are useful to the fabrication of optic-electronic devices.     

电泵浦有机半导体激光器的关键技术

采用高品质因子低损耗的光学微腔结构研制了电泵浦脉冲方式工作的有机激光器件。增益介质为Alq₃ : DCJTI薄膜,透明导电IVO薄膜和Al薄膜分别作为阳极和阴极。面发射的激光从阴极侧发出,峰值波长为622 nm,阈值电流密度为860 mA/cm²。讨论了电泵浦有机微腔激光器研制过程中的关键技术。     

激光测距用半导体脉冲激光测头的研究

研究了激光测距用半导体脉冲激光测头。通过对基于脉冲激光测距原理的半导体脉冲激光器的参数测量分析,研究了半导体脉冲激光的发射和接收。通过优化光学镜头组合,对半导体激光分散光束进行了平行准直。通过开发脉冲激光驱动电路、光电探测接收放大电路和半导体脉冲激光测距实验装置,研制了满足中距离激光测距要求的半导体脉冲激光测头。