基于光学超晶格和全固态激光技术的准白光激光器

激光显示作为新一代的显示技术,有着传统显示方式无法比拟的优势,而红绿蓝三基色/准白光激光器则是激光显示技术的基础。三基色激光可以通过多种技术获得,通过非线性频率转换技术获得三基色激光是其中的一种。基于准位相匹配技术的光学超晶格作为非线性晶体通过微结构的设计能同时完成多个光参量过程。把光学超晶格多波长频率转换功能和全固态激光技术结合在一起,可以实现红绿蓝三色激光的同时输出。在此基础上,通过控制三色光的功率比例还可以获得白光的视觉效果,可称为准白色激光。本文介绍了我们在这一方面的初步工作,并对这一领域的发展作了一些展望。     

全固态三基色激光大屏幕投影显示实验

三基色激光显示具有亮度高、色彩鲜艳、清晰度高、功耗低等优点，文章介绍了激光显示原理，并报道了用全固态非线性频率转换技术获得波长分别为671nm，532nm，和473nm的红绿蓝三基色激光，在国内首次实现全固态激光全色投影显示实验，同时提出了今后全固态激光显示的发展方向。     

基于光学超晶格的新型激光器和新颖光学效应

介绍了光学超晶格、准相位匹配原理和准周期光学超晶格等基本概念;简述了基于光学超晶格和固态激光技术的新型红绿蓝三基色激光器的设计方案,同时详细介绍了传统的Talbot效应在非线性光学领域的拓展,即光学超晶格中的二次谐波非线性Talbot效应.     

绿光抽运准周期光学超晶格产生红光与蓝光的研究

使用一块准周期LiTaO3光学超晶格晶体,利用准相位匹配技术,通过光参变产生与和频两个非线性过程,将一束532nm绿色抽运光转变成666nm红光与443nm蓝光。具体过程为,通过参变过程获得红色信号光和红外闲频光,再通过绿色抽运光与红外闲置光和频获得蓝光,两个过程在同一块准周期光学超晶格中实现,准周期超晶格的两个倒易矢量分别补偿这两个过程中的相位失配。抽运光的脉宽为40ps,重复频率为10Hz,在平均功率为0．5mW时,测得红光和蓝光功率分别0．15mW和16．6μW,转换效率达到34％和3％。这一方法,提供了一种用一块超晶格晶体同时获得三原色输出的有效途径。     

分形超晶格结构晶体中的多波长频率转换

非线性频率转换是非线性光学中的重点研究内容之一,本文将Gosper分形与Z分形两种超晶格结构引入非线性光子晶体中,理论分析了两种超晶格结构经过准相位匹配进行非线性频率转换的谐波特点。Gosper分形超晶格的倒空间结构整体旋转60°后,依然能够和原图形重合;在准相位匹配的条件下,能够在六个不同方向实现相同的倍频波长输出;在级联三倍频中,实现了波长为711.3 nm、554.7 nm、491 nm的三倍频输出,并理论计算了其偏离角度。在二维Z分形的傅里叶空间中,充分利用了高阶横向倒格矢,能够实现基波波长范围为1.402μm～1.430μm的二次谐波频率转换,其中波长间距最小仅有1 nm。最后,为三维Z分形超晶格结构晶体的制备提供了数据支持。     

准周期LiTaO3光学超晶格及其三倍频效应

在ＬｉＴａＯ３单晶中引入Ｆｉｂｏｎａｃｃｉ序列铁电畴结构，首次研制成具有直接三倍频功能的准周期光学超晶格．实验证实了光的高次谐波可以通过若干个准位相匹配的二级非线性过程的耦合有效地产生，展示了准周期光学超晶格在非线性光学和光电子技术领域的应用前景     

准相位匹配非线性切连科夫倍频与和频效应

研究了两维光学超晶格光波导中的准相位匹配切连科夫(Cerenkov)倍频与和频效应,利用光学超晶格的不同倒格矢实现了多组准相位匹配切连科夫倍频与和频的同时输出,从理论和实验两个方面探讨了光学微结构材料中非线性切连科夫辐射产生的机制、效应和可能的应用.     

高功率高重复频率多波长飞秒激光系统的研究

以大模场面积光子晶体光纤飞秒激光系统为基频光源,利用非线性频率上转换的方法,获得了高功率高重复频率多波长的飞秒激光脉冲.理论分析并实验验证了聚焦透镜的焦距对倍频光横向模场分布的影响,透镜焦距越长,模场质量越好.在基频光平均功率为218 W,脉冲宽度为110 fs,重复频率为50 MHz的条件下,经过二倍频、三倍频和四倍频获得波长分别为520,347和261 nm的飞秒激光,其平均功率分别达105,47和214 W.二倍频和三倍频的转换效率分别为482%和216%,二倍频到四倍频的转换效率为20 关键词： 超快光学 紫外飞秒激光 频率上转换 光子晶体光纤激光器     

基于准周期光学超晶格的高效电光调制差频转换

为获得尽可能大的差频转换效率,基于准周期极化铌酸锂(QPPLN)光学超晶格,提出了级联电光和差频理论,用于高效的差频转换。其方法是沿QPPLN光学超晶格的y方向施加一个外加电场,用来控制能量在抽运光、信号光、o偏振的差频光和e偏振的差频光四个光波之间的转移。计算结果表明,在一个100℃,40mm长的QPPLN光学超晶格中,当1550nm信号光与1064nm抽运光光强比值r<0.324时,对光强超过特定值的任意抽运光都可以通过施加一个适当的外加电场将抽运光完全转化为1550nm信号光和3393.4nm差频光;当r≥0.324,只当抽运光光强落在一定范围内时,才可以通过施加外加电场使抽运光完全转化为信号光和差频光;超过该范围,外加电场不能增加差频光转换效率。计算结果还表明,电光调制差频转换效率对温度和畴构造误差都不敏感。     

介电体超晶格的研究

介电体超晶格是一种新型的有序微结构材料.它具有通常均质材料所不具有的独特优异性能,展现出重要的应用前景.文章介绍了南京大学研究组关于介电体超晶格研究所取得的进展,如将多个光参量过程集成于一块介电体超晶格之中获得了多波长激光同时输出,研制成超晶格全固态三基色激光器原型,在介电体超晶格中将拉曼散射强度增强到104-105倍,用超晶格研制的器件填补了体波超声器件从几百MHz到几千MHz的空白频段,发现了微波与超晶格振动的强烈耦合以及极化激元(polariton)的激发与传播等.     

二极管面阵侧泵浦Nd:YAG双板条激光器

叙述了二极管面阵侧泵浦双板条耦合单模模Ｑ开关激光器的研制。泵浦源为二极管面阵激光器,使用梯形波导板耦合系统,耦合效率达９０％,谐振腔为凸凹腔,全反射镜、的曲率半径为３．０ｍ的四面镜,输出镜为曲率半径３．０ｍ的可变反射率超高斯镜。激光器在１００Ｈｚ重复频率下,输出单脉冲能量１８．２３ｍＪ,脉宽为１５．２５ｕｓ,光束质量Ｍ２＜１．５具有平顶分布的超高斯光束。     

半导体激光器泵浦的Cr:LiSAF激光器

本文报道了用半导体激光器泵浦Cr:LiSAF激光器腔的设计以及输出特性,在用准连续波泵浦时,阈值平均功率为42mW,在泵浦平均功率为60mW时得到了3mW的激光输出.     

LASER COOLING IN PHASE FLUCTUATING LASER FIELD

The influence of laser linewidth Γ₁ on laser cooling of atoms was investigated theoretically by using a diffusing phase model. The final tempe rature which can be achieved by Doppler cooling or sub Doppler cooling in phase fluctuating laser field is presented. It was found that the natural linewidth Γ_n of the transition used for cooling the atoms is an important quan tity in evaluating the influence of Γ₁ under Doppler cooling mechanis m, and the laser linewidth has little effect on the final temperature under sub-Doppler cooling mechanism because the laser detuning is very large in this case.     

激光全息显微摄影术

本介绍激光全息显微摄影术的基本原理和方法，指出了虚像和实像记录和再现的关键技术。     

新型半导体激光器——ZnO紫外激光器

最近人们发现在室温下ZnO薄膜能产生强烈的光受激辐射,这表明此种材料可用于制造紫外光半导体激光器,此种激光器在光信息存在贮上有广泛应用。文章介绍了最近几年来用不同方法制备的ZnO薄膜的光受激辐射的研究进展。     

激光加工技术中激光束的研究

从激光的特性出发,研究了激光光束及计算机控制系统在激光加工方面的缺陷,探讨了改进激光光束及设计软件的方案．     

用于激光载波通信的激光干涉调制演示仪

本介绍了具有结构简单、体积小、操作方便、开放式、演示过程良好的激光干涉调制演示仪。     

激光磁共振方法测量CO激光器的频率稳定度

对于频率不能连续调谐的CO激光器,采用一种新的激光频率稳定度的测量方法是以分子的激光磁共振谱线为基准,通过测量分子的激光磁共振谱线线宽及其变化,然后用阿仑方差进行数据处理,即得出了一系列时畴下的CO激光频率稳定度,并用计算机对取样时间从0.1秒-1000秒的频率稳定度进行幂函数拟合,获得了频畴的CO激光频率稳定度的表达式。     

二极管泵浦自启动附加脉冲锁模Nd:YLF激光器

实现了激光二极管泵浦Nd:YLF激光器的自启动附加脉冲锁模,工作波长1053um,得到2.8ps的超短脉冲,重复频率130MHz,有效输出功率70mW.     

激光磁共振方法测量C0激光器的频率稳定度

对于频率不能连续调谐的CO激光器,采用一种新的激光频率稳定度的测量方法是以分子的激光磁共振谱线为基准,通过测量分子的激光磁共振谱线线宽及其变化,然后用阿仑方差进行数据处理,即得出了一系列时畴下的CO激光频率稳定度,并用计算机对取样时间从0.1秒-1000秒的频率稳定度进行幂函数拟合,获得了频畴的CO激光频率稳定度的表达式。