高效率连续激光二极管泵浦Cr∶LiSAF激光器

报道了500mW激光二极管端面泵浦Cr∶LiSAF激光器连续运转的实验研究结果.特别是在分析了泵浦光与腔模的耦合情况后,提出了一套与泵浦源相适应的准直聚焦系统,提高了耦合效率.实验对两种不同掺杂浓度和不同形状的Cr∶LiSAF晶体进行了研究,在850nm的中心波长处获得最大输出功率分别为20mW和13mW,斜效率分别为10.3%和7.8%,并对实验结果作了讨论.     

LD泵浦单频种籽激光器及其线宽的测试

研究了 L D泵浦的单频种籽激光器。以 Nd:YAG和 Nd:YL F晶体为工作介质 ,采用微片腔的谐振腔形式 ,获得了 1.0 6μm和 1.0 5 3μm的单频激光输出 ,其输出功率分别为 90 m W和 10 m W。采用光纤延迟自零差拍法测量了单频固体激光的线宽 ,其线宽为 30 0 k Hz。     

2 μm单纵模激光频率短期不稳定度的测量

利用光纤延时自拍法对固体激光器输出激光频率的短期不稳定度进行了测量.Tm,Ho:YLF微片激光器具有毫瓦量级的单纵模、窄线宽的输出,实验测量了光纤延时长度为500 m下,积分时间为2 ms,4 ms,40 ms,100ms的拍频信号.利用自拍频法获得了光纤延时长度为100 m,200 m,300 m,400 m,500 m,对应的时间延时长度为0.5μs,1μs,1.5μs,2μs,2.5μs下的输出激光的自拍频信号,得出单频激光器的频率不稳定度为1.48 kHz/μs,最后对激光频率小稳定度与激光线宽的关系进行了讨论.     

高效率连续激光二极管泵浦Cr:LiSAF激光器

报道了500mW激光二极管端面泵浦Cr:LiSAF激光器连续运转的实验研究结果.特别是在分析了泵浦光与腔模的耦合情况后,提出了一套与泵浦源相适应的准直聚焦系统,提高了耦合效率.实验对两种不同掺杂浓度和不同形状的Cr:LiSAF晶体进行了研究,在850nm的中心波长处获得最大输出功率分别为20mW和13mW,斜效率分别为10.3%和7.8%,并对实验结果作了讨论.     

纵向抽运Cr3+∶LiSAF6激光器小信号增益的理论研究

提出了计算小信号增益的理论模型 ,用来研究纵向Cr3+∶LiSAF6激光器中抽运聚焦特性对小信号增益的影响。对Cr3+∶LiSAF6晶体小信号增益进行了最佳化计算 ,求出了几种给定抽运功率下腰斑半径和焦点位置的最佳值。计算结果表明 ,在最佳化条件下Cr3 +∶LiSAF6晶体小信号增益特性能够获得极大地改善     

高功率窄线宽光纤激光技术

以波长拓展为主线介绍了单频光纤振荡器的研究进展,以功率提升为主线介绍了单频连续光纤放大器的发展现状,以产生窄线宽种子源的方法为依据总结了1μm波段高功率窄线宽连续光纤激光器的国内外研究成果。分析当前高功率单频光纤激光器和高功率窄线宽光纤激光器的发展趋势和面临的主要挑战,梳理并讨论高功率窄线宽光纤激光的关键技术,并基于当前高功率窄线宽光纤激光器的发展现状介绍其在各领域的应用价值。     

1.5μm光纤气体拉曼激光光源EI北大核心CSCD

报道了基于空芯光纤中气体受激拉曼散射效应的1.5μm波段光纤激光实验.利用高峰值功率、窄线宽、亚纳秒量级的1064nm微芯激光抽运一段充高压乙烷气体的空芯光纤.通过乙烷气体分子的受激拉曼散射,获得了1553nm的激光输出,峰值功率达到16.6kW,线宽小于0.2nm,脉宽约为435ps.该功率水平是目前在掺铒光纤中获得的最高峰值功率的4倍以上.该研究为同时实现高峰值功率和窄线宽的1.5μm波段光纤激光提供了一条新的技术途径.     

1.5μm光纤气体拉曼激光光源

报道了基于空芯光纤中气体受激拉曼散射效应的1.5μm波段光纤激光实验.利用高峰值功率、窄线宽、亚纳秒量级的1064nm微芯激光抽运一段充高压乙烷气体的空芯光纤.通过乙烷气体分子的受激拉曼散射,获得了1553nm的激光输出,峰值功率达到16.6kW,线宽小于0.2nm,脉宽约为435ps.该功率水平是目前在掺铒光纤中获得的最高峰值功率的4倍以上.该研究为同时实现高峰值功率和窄线宽的1.5μm波段光纤激光提供了一条新的技术途径.     

未来激光探潜和对潜通信技术的发展

潜艇是现代军事力量的重要组成部分 ,对潜通信及潜艇探测是世界各军事强国正在研究的一个重要的 ,但又未完全解决的问题。在光源方面 ,美国的该项研究经历了倍频Nd∶YAG激光器、XeCL和HgBr喇曼频移激光器阶段 ,目前正在进行LD泵浦LiSAF类激光器的研究 ,中国的此项研究还停留在闪光灯泵浦的倍频Nd∶YAG激光器阶段。 90年代出现的Cr3 +∶LiSAF激光器及其倍频“海军蓝”激光极有希望成为新一代水下应用激光器 ,其 45 7 5nm波长是水下应用的最佳波长。经过改进的Cr3 +∶LiSGaF晶体更是保持了Cr3 +∶LiSAF的优点 ,克服了其热特性差的缺点。Cr3 +∶LiS GaF的另一个优点是可以用红光LD泵浦 ,可制成全固态高效紧凑的激光系统 ,易于达到军用要求     

半导体激光器纵向泵浦准连续Cr∶LiSAF激光器的实验研究

用波长为653.2nm的半导体激光器实现了纵向泵浦Cr∶LiSAF激光器的准连续运转，晶体平均吸收功率为140mW时获得激光输出，在LD最大输出功率范围内，晶体平均吸收功率为680mW时，可获得最大平均输出功率32mW，斜效率5.6%.     

可调谐掺铥光纤激光器线宽压缩及其超光谱吸收应用

可调谐二极管激光吸收光谱技术是一种应用非常广泛的吸收光谱测量技术.利用宽带可调谐窄线宽光源进行吸收光谱测量的超光谱吸收技术可以在单次扫描中获取一段连续光谱的所有吸收数据,可大大提高可调谐二极管激光吸收光谱技术的数据信息容量和光谱诊断能力.分析了在2μm波段对水进行超光谱吸收测量时对激光器输出线宽的具体要求.利用掺铥光纤在2μm波段较宽的发射谱,采用可调谐法布里-珀罗滤波器和光纤可饱和吸收体相结合的技术方案搭建了一台宽带调谐窄线宽的2μm光纤激光器.获得了1840—1900 nm约60 nm范围的调谐光谱输出,激光器静态线宽仅为0.05 nm.利用该光源对空气中水在2μm波段的吸收光谱数据进行了超光谱吸收测量,在1856—1886 nm约30 nm的光谱范围内分辨了35条水的吸收谱线.通过对不同线宽条件下1870—1880 nm范围内的理论吸收光谱数据进行对比发现,测量数据无法有效分辨分别位于1873 nm和1877 nm处与强吸收线相邻的两条吸收谱线,且测量结果与激光线宽在0.08 nm条件下的HITRAN2012光谱数据库最为接近.这表明,在动态扫描过程中激光器的线宽得到了展宽.     

组合短腔单频Cr：LiSAF激光器的理论与实验研究

分析了一种特殊设计的组合短腔Ｃｒ：ＬｉＳＡＦ激光器实现单频运转的工作原理,并在此基础上与实验进行详细的比较,当两个掺杂浓度及所镀介质膜都完全相同的薄片Ｃｒ：ＬｉＳＡＦ晶体谐振倥长分别取为５００μｍ和１０００μｍ,中间夹的石英厚度为１３０μｍ时 ,实验得到了线宽〈０．１２ｎｍ的单频激光,理论线宽为０．０２ｎｍ。     

单频光纤拉曼放大器的实验研究

本文进行了1031 nm抽运光对1080 nm单频信号光的拉曼放大实验,详细研究了单频信号光种子功率、拉曼增益光纤长度、抽运方式等因素对 单频光纤拉曼放大器(SF-FRA)输出特性的影响.结果表明,在未受受激布里渊散射(SBS)因素限制时,相同抽运功率条件下,单频信号光种子功率越高,SF-FRA的效率越高;拉曼增益光纤越长,SF-FRA的效率越高;前向抽运时,SF-FRA的效率较高.实验中发现SF-FRA的拉曼放大过程对单频信号光的线宽有较小的展宽.此外,单频信号光远场干涉短曝光图像的对比度为0.814,单频信号光与SF-FRA放大光远场干涉短曝光图像可见度为0.719,表明SF-FRA对单频信号光的相干性有一定影响.实验结论可为其他特殊波长SF-FRA的设计提供一定的参考.     

高效LD端面泵浦CW Cr:LiSAF激光器的实验研究

 在优化准直聚焦系统的基础上,对LD端面泵浦Cr:LiSAF 的连续运转进行了实验研究,从掺杂浓度为5.5%的Cr:LiSAF晶体获得最大输出功率41mW,斜效率21%,中心波长857nm;借助CCD测量系统,研究了LD输出光在泵浦系统中的演化,测量了不同腔型输出激光的光斑,分析了模式匹配对激光输出特性的影响。     

直接探测激光测风雷达发射激光线宽对探测的影响

 论述了Rayleigh散射双边缘直接探测激光测风雷达发射激光线宽对探测灵敏度和误差的影响。使用Monte-Carlo方法模拟了大气后向散射回波半高宽(FWHM)和发射激光线宽的定量数值关系。把这个关系拟合为一个二次多项式,计算了由发射线宽引起的测量灵敏度和误差。对于探测波长是355 nm的情况,当发射线宽从单频增加到2 GHz时,后向散射回波线宽从3.853 GHz非线性地增加到5.371 GHz。发射激光线宽的加宽对探测影响很大,当发射线宽从单频增加到2 GHz时,测量灵敏度从0.003 1降低到0.001 9,测量误差从0.323 m/s增大到0.518 m/s,计算中假定探测信噪比和累计激光脉冲数都是1 000。     

窄线宽1064 nm光纤激光泵浦高效率中红外3.8μm MgO:PPLN光参量振荡器

采用放大1064?nm掺镱光纤激光器作为泵浦源,实现了中红外3.8?μm?MgO:PPLN光参量振荡(OPO)激光输出.在泵浦源中,采用分布式反馈激光器(DFB)作为种子源来实现光纤激光窄线宽的调制,实现线宽2.5?nm到0.1?nm的压缩,最大平均输出功率可达40?W.进一步对不同泵浦线宽条件下中红外3.8?μm?M...     

国产25/400μm掺镱双包层光纤实现2.2kW窄线宽单模激光输出

基于自主研制的均匀掺杂低热光系数25/400μm掺镱双包层光纤,开展了全光纤高功率窄线宽光纤激光放大实验。激光系统实现了中心波长为1060.3 nm、线宽为25 GHz、最高功率为2.2 kW的单模激光输出,其斜率效率达78%,光束质量因子M~2≈1.2,其功率是目前报道的基于国产25/400μm掺镱双包层光纤窄线宽放大器单模激光输出的最高功率。     

掺钕石英光纤中的1.08μm超辐射

用Ar离子514.5nm激光泵浦,在掺钕石英光纤中产生了1.08μm的超辐射,产生的最大输出功率6mW,线宽3nm。实验结果和理论拟合较好。     

基于宽带可调谐、窄线宽掺铥光纤激光器的2μm波段水的超光谱吸收测量

1.8—2.0μm波段包含大量水的吸收谱线,且吸收强度高于传统的1.3—1.5μm波段,在水的吸收光谱测量中具有很大的应用潜力.超光谱吸收测量技术可以利用宽带范围内的大量吸收谱线来实现物理参数的反演,与传统的单/双谱线的可调谐二极管吸收光谱技术相比具有更好的稳定性、准确性和更宽的使用范围.宽带调谐的窄线宽激光光源是实现超光谱吸收测量的关键器件.利用可调谐法布里-珀罗(FP)腔和光纤可饱和吸收体,搭建了宽带调谐的窄线宽2μm光纤激光器.利用掺铥光纤的再吸收特性,通过合理设计增益光纤长度,得到了在1910—1970 nm约60 nm的光谱范围内连续可调的激光输出,且激光器静态线宽小于0.1 nm,能够满足水的超光谱吸收测量实验的要求.利用该激光器分别对空气和酒精火焰中水在2μm波段的宽带吸收光谱进行了测量.在常温空气中,该光源可以在1910—1965 nm的光谱范围内有效分辨40余条水的吸收谱线;在酒精火焰中,该光源可以在1950—1970 nm的光谱范围内有效分辨近50条水的吸收谱线.通过与HITRAN2016数据库的比对反演得到激光器在动态扫描过程中的线宽约为0.06nm,与静态测试结...     

单频窄线宽分布布拉格反射光纤激光器研究

分析了单频窄线宽分布布拉格反射（DBR）光纤激光器的单模工作条件,在此基础上算出单模工作区域,制作了一个单频窄线宽分布布拉格反射光纤激光器。该激光器在波长为975.5nm的半导体激光器抽动下,在1556.91nm波长处。当抽运功率为55.35mW时输出功率可达1.43mW,频宽小于1.2MHz(受测量仪器分辨率限制）。经测量,该输出激光是稳定的单纵模输出。