Nd:LMA自锁模飞秒激光器腔结构最佳化设计

Nd:LMA晶体相对低的非线性折射率n₂,使得针对Ti:Sapphire自锁模激光器设计的腔,对Nd:LMA介质而言并没有提供足够的自幅度调制(SAM).为了在Nd:LMA激光器上实现自锁模,在腔内引入一个具有大的非线性系数n₂、快的响应时间的SF57介质,这样就使得激光腔的结构比较特殊.在这篇文章里利用ABCD传输矩阵对该激光器的结构从理论上进行了分析和计算,使腔结构达到了最佳化设计.     

激光二极管泵浦Nd∶LMA激光器的连续波输出研究

报道用一个３Ｗ激光二极管端面泵浦Ｎｄ∶ＬＭＡ激光器。实验采用三镜折迭像散补偿腔。在１０５４ｎｍ波长，激光器连续输出功率达６２０ｍＷ，斜率效率为５０％，光－光转换效率２０％。在１０８３ｎｍ波长处，激光器连续输出功率为６４ｍＷ，斜率效率为６％，光－光转换效率２．１％。     

克尔介质自锁模激光器的锁模启动及稳定性理论初探

描述了克尔介质自锁模激光器的锁模工作原理，建立了自锁模系统光强分辨率的概念，并指出了光强分辨率对自锁模系统的锁模启动和工作稳定性起着决定性的作用，通过合理控制克尔介质自锁模激光器的腔镜失谐角，可以提高系统的光强分辨率，从而使自锁模系统易于自锁模启动并提高其自锁模工作的稳定性。     

全固化自锁模飞秒Ti∶S激光器实验研究

首次在国内系统报道了以腔内 L BO倍频 Nd∶ YVO4 激光器为泵浦源的全固化自锁模飞秒钛宝石激光器的实验结果 .设计了一种热不敏腔内 LBO倍频线性折叠腔结构 ,获得到了2 5.5%的光转换效率 ,泵浦功率为 2 2 W时得到了 5.6 W的基模绿光输出功率 ;以该激光器为泵浦源 ,在线性 Z型腔的基础上 ,使用了一种能够通过改变腔内凹面聚焦镜折叠角消除象散的方法 ,直接由钛宝石激光器得到了脉冲宽度为 2 2 fs、功率为 3 0 0 m W的光脉冲 .整个激光系统稳定性好 ,噪音明显低于 Ar3 + 激光器的泵浦情况     

Nd：YAG激光器中的自锁模

本文报道在Nd:YAG激光器中首次获得的自锁模脉冲序列.自锁模是由于Nd:YAG棒中的自相位调制引起的.在主被动对撞锁模运转情况下,自锁模对脉冲波形有较大的影响.     

扭转模结构双腔双频Nd∶YAG激光器

为了产生频差可调谐1 064nm双频激光输出,设计了一种扭转模结构双腔双频Nd∶YAG激光器,其两个驻波谐振腔共用相同的Nd∶YAG增益介质,以扭转模结构消弱增益空间烧孔效应,使Nd∶YAG激光器的两个驻波腔均以单纵模振荡,从而获得正交线偏振1 064nm双频激光输出.理论分析了扭转模结构激光单纵模选择原理和双频激光同时振荡原理,实验研究了双频激光振荡特性和频差调谐特性.研究结果表明:双频Nd∶YAG激光器的两个谐振腔能够同时以线偏振单纵模稳定振荡输出,其频差大小可随激光腔长的改变而调谐,频差调谐范围可达1个纵模间隔,实验观察到的频差调谐范围为0.3GHz~3GHz.     

自调Q自锁模固体激光器

利用被动锁模激光器的锁模原理,结合自锁模固体激光器中等效快可饱和吸收体的特性,讨论了控制运转状态的自锁模动力学方程和速率方程,给出了自调Q自锁模的条件,以及自调Q周期与激光器结构和运转参数的关系,所得结论与实验结果有很好的一致性。     

二极管泵浦克尔透镜锁模Nd:YLF激光器

本文报道利用非线性光学玻璃SF57实现了二极管泵浦Nd:YLF激光器自启动克尔透镜锁模.现有二极管(LD)泵浦的固体激光器大多采用在增益介质的端面镀双色膜作为腔的一个反射镜,我们采用了一个分立的双色镜作为腔的反射镜避免了一系列的热问题.比如:热透镜,热致双折射,热膨胀等.从而改善了激光系统的稳定性,得到1.047μm光脉冲时间半宽为1.5ps,光谱宽度为231GHz,时间带宽积0.347表明脉冲接近变换极限.     

连续锁模Nd∶YVO4激光器实现1 GHz高频输出

LD抽运全固体Nd∶YVO4激光器在连续锁模状态运转下获得了高达1 GHz的重复频率.实验中采用半导体可饱和吸收镜作为锁模元件.利用透过率只有0.8%的输出镜以及可获得较小抽运光斑的2 WLD作为抽运源来优化激光器设计,有效地抑制了调Q锁模状态的运转.低的激光器振荡阈值(35 mW)和连续锁模阈值(0.8 W)显示了饱和吸收体低的插入损耗和激光器合理的设计.在最大抽运1.6 W 时获得了210 mW的平均输出功率.     

富勒烯抑制自由运转的Nd：YAG激光器中的自锁模

研究了放在Ｎｄ：ＹＡＧ激光腔内的含富勒烯样品对激光波形的影响。实验发现，富勒烯的强非线性吸收可用于光滑纳秒范围的自锁模脉冲序列，估计这是由于双光子吸收引起的。     

电光腔倒空激光二极管抽运Nd∶YAG锁模激光器

设计了一个简单的直腔,将电光腔倒空与激光二极管端面抽运Nd∶YAG半导体可饱和吸收镜锁模激光器结合,实现了锁模脉冲的产生、放大和输出。在连续抽运功率5 W的条件下,获得了脉冲宽度为11 ps的锁模单脉冲输出和脉冲宽度为200 ns的调Q脉冲输出,腔倒空单脉冲能量为30 nJ,重复频率为10 Hz。连续锁模运转时单个锁模脉冲的能量约为2 nJ,利用腔倒空将单脉冲的能量提高了15 倍左右。文章详细讨论了腔倒空脉冲及调Q脉冲的产生机理,并分析了加在电光晶体上的高压电脉冲以及偏振片的偏振度对腔倒空脉冲及调Q脉冲的影响。     

自锁模激光器

概述了自锁模激光器的新成就（包括我们自已的工作）。在实验上，自锁模钛宝石激光器可以输出１３ｆｓ的短激光脉冲，这是直接从激光器中获得的最短脉冲；自锁模溴化亚铜激光器可以输出高稳定性的激光脉冲，从而彻底否定了自锁模没有实用价值的传统认识。在理论上，自克尔镜模型解释了自聚焦激光介质引起的锁模现象；增益凹陷模型解释了宽带激光介质自吸收起的锁模现象和窄带激光介质增益谱线分裂引起的锁模现象。最后，对它们的输出     

用单晶硅在Nd：YAG激光器中实现被动锁模

在Ｎｄ：ＹＡＧ激光器中，用单晶硅实现了被动锁模，得到了脉冲定义为２８ｐｓ左右，能量为约３μＪ的锁模脉冲，并对锁模机理作了初步解释。     

GHz重复频率亚百飞秒克尔透镜锁模Yb:CaYAlO4激光器

GHz重复频率飞秒激光具有高单纵模功率和高采样速率等优点,在科学前沿和工业加工等领域具有重要的应用价值.受限于锁模原理和泵浦源的可用功率, GHz重复频率克尔透镜锁模激光器的平均输出功率通常仅为数十到百毫瓦量级,限制了其直接应用.基于此,本文报道了利用高功率单模光纤激光器泵浦的GHz重复频率高功率克尔透镜锁模飞秒激光器.通过合理的腔模设计,构建了四镜环形腔结构,使晶体中激光模式可以和整形后的泵浦光形成良好匹配,以利于软孔克尔透镜锁模的实现.在8 W的泵浦功率下,首次在Yb:CaYAlO₄激光器中实现了GHz重复频率的亚百飞秒高功率锁模运转,平均输出功率为2.1 W,重复频率为1.8 GHz,脉冲宽度为88 fs,对应峰值功率大于10 kW.该实验结果表明Yb:CaYAlO₄晶体具有产生GHz重复频率高功率飞秒激光的潜力,高功率短脉宽GHz飞秒激光器可为光学频率梳和微加工等领域提供优质光源.     

宽带扩展腔产生15飞秒光脉冲实验研究

用３ｍｍ长的钛宝石短棒和改进的非对称Ｚ型折叠腔结构进行自锁模实验，以石英棱镜对作为腔内色散补偿元件，在５Ｗ氩离子激光泵浦下，实现低阈值泵浦自锁模运转。在腔内不加任何调制元件的情况下实现软光阑锁模，获得最短脉冲宽度为１５ｆｓ，光谱宽度为８０ｎｍ，输出平均功率４００ｍＷ。     

钛宝石飞秒激光器的锁模机理探讨

测量了X型折叠腔钛宝石飞秒激光器的发光动力学曲线，并运用传播圆 变换圆图解分析方法，系统地探讨了钛宝石飞秒激光器的自锁模机理和过程，提出了一种新的锁模机理——自脉动克尔透镜开关放大锁模. 关键词： 传播圆 变换圆 自脉动克尔透镜开关放大锁模 光学混沌     

LD泵浦Cr4+∶YAG被动调Q锁模Nd∶Gd0.42Y0.58VO4激光器

理论和实验研究了LD泵浦Nd∶Gd0.42Y0.58VO4/Cr4+∶YAG被动调Q锁模激光器.在分析Cr4+∶YAG晶体能级结构和调Q锁模物理过程的基础上,通过数值模拟给出了Cr4+∶YAG调Q锁模的参量要求,然后进行了实验验证.实验中Cr4+∶YAG的初始透过率T0分别为86.3%、95%,输出镜的透过率T分别为10%、20%,在其他条件不变的情况下构成四种不同的组合,均实现了激光器的调Q锁模运转.实验结果表明,降低Cr4+∶YAG的初始透过率T0或提高输出镜透过率T有利于获得较好的锁模效果,与理论分析一致.     

环形腔自锁模掺钛蓝宝石激光器

实现了环形腔掺钛蓝宝石激光器的自锁模运转。在双向同时锁模时获得脉宽为３６ｆｓ的锁模脉冲；在单向锁模时得到脉宽为３２ｆｓ的锁模脉冲。并对激光器的运转特性进行了分析。     

连续自锁模钛宝石激光器

锁模的钛宝石激光器是近红外波段比较可靠的飞秒(fs)超短脉冲光源.用氩离子激光器,实现了连续钛宝石激光器自锁模运转,输出脉宽92fs、谱宽8.5nm、平均功率大于200mW、调谐范围750～850nm.实验中Ti:Al_2O_3自锁模激光器结构如图1所示,谐振腔采用了“Z”形折送四镜象散补偿腔,M_1和M_2为曲率半径150mm高反镜,M_3为耦合输出镜,透过率5%,M_4为平面高反端腔镜,总腔长为1.6m左右,非对称排布M_2M_3相似文献   

环形腔自锁模渗钛蓝宝石激光器

实现了环形腔掺钛蓝宝石激光器的自锁模运转，在双向同时锁模时获得宽为３６ｆｓ的我没模脉冲，在单向锁模时得到脉宽为３２ｆｓ的锁模脉冲，并对激光器的运转特性进行了分析。