Simulation of Chromium Atom Deposition Pattern in a Gaussain Laser Standing Wave with Different Laser Power

One-dimensional deposition of a neutral chromium atomic beam focused by a near-resonant Gaussian standing- laser field is discussed by using a fourth-order Runge-Kutta type algorithm. The deposition pattern of neutral chromium atoms in a laser standing wave with different laser power is discussed and the simulation result shows that the full width at half maximum （FWHM） of a nanometer stripe is 115nm and the contrast is 2.5：1 with laser power 3.93mW; the FWHM is 0.8nm and the contrast is 27：1 with laser power 16mW, the optimal laser power; but with laser power increasing to 50mW, the nanometer structure forms multi-crests and the quality worsens quickly with increasing laser power.     

原子运动速度对激光驻波场作用下纳米光栅沉积特性的影响

利用近共振激光驻波场操纵中性原子实现纳米光栅的沉积是一种新型的研制纳米结构方法,处于激光驻波场中的原子运动速度特性对最终纳米光栅的沉积特性有着重要的影响.利用半经典理论,基于4阶Runge-Kutta算法进行了不同铬原子纵向和横向运动速度条件下纳米光栅结构沉积的仿真研究.研究表明,铬原子纵向速度为最大概率速度960 m/s时,所形成的纳米光栅的半高宽为1.49 nm,对比度为62.1 ∶1,当铬原子的纵向速度为半最大概率速度480 m/s时,纳米光栅的半高宽为5.35 nm,对比度下降为25.6 ∶1.同 关键词： 原子光刻 纳米计量 激光驻波场 纳米光栅结构     

钛宝石泵浦的Yb:YAG晶体的激光性能

测量了Yb:YAG晶体的光谱特性,用Ar⁺离子泵浦钛宝石激光器作为泵浦源泵浦Yb:YAG晶体,采用平平腔设计,当输出耦合镜T_1.053μm=4.26%,泵浦功率为1410mW时,得到320mW1.053μm的高效CW激光输出,斜率效率为54%,外推阈值功率为203mW。     

The influence of divergence angle on the deposition of neutral chromium atoms using a laser standing wave

The characteristics of neutral chromium atoms in the standing wave field are discussed.Based on a semi-classical model,the motion equation of neutral atoms in the laser standing wave field is analyzed,and the trajectories of the atoms are obtained by simulations with the different divergence angles of the atomic beam.The simulation results show that the full width at half maximum(FWHM) of the stripe is 2.75 nm and the contrast is 38.5:1 when the divergence angle equals 0 mrad,the FWHM is 24.1 nm and the contrast is 6.8:1 when the divergence angle equals 0.2 mrad and the FWHMs are 58.6 and 137.8 nm,and the contrasts are 3.3:1 and 1.6:1 when the divergence angles equal 0.5 and 1.0 mrad,respectively.     

全光纤高功率被动锁模掺铥光纤激光器

利用非线性光环形镜（NOLM）的可饱和吸收特性实现了可自启动的2 m全光纤高能量被动锁模掺铥光纤激光器。当泵浦功率大于3 W时,激光器工作在连续或不稳定脉冲运转状态;泵浦功率达到4.69 W后,输出为自启动锁模脉冲,重复频率4.26 MHz,中心波长2 061.5 nm,光谱半极大宽度18.1 nm,平均输出功率8.8 mW;继续增加泵浦功率到最大值7.56 W,可以得到中心波长2 062.2 nm、光谱半极大宽度17.1 nm、斜率效率为6.2%、脉冲宽度和能量分别为424 fs和65.6 nJ的稳定锁模脉冲。这是目前已报道的在未经放大情况下脉冲能量最高的2 m锁模脉冲光纤激光器。     

Diode-pumped laser performance of Tm:Sc_2SiO_5 crystal at 1971 nm

The 4-at.% Tm:Sc_2SiO_5 (Tm:SSO) crystal is successfully obtained by the Czochralski method. The optical properties and thermal conductivity of the crystal are investigated. The broad continuous wave(CW) laser output of(100)-cut Tm:SSO with the dimensions of 3 mm×3 mm×3 mm under laser diode(LD)-pumping is realized. The full width at half maximum(FWHM) of the laser emitting reaches up to 21 nm. The laser threshold of Tm:SSO is measured to be 0.43 W. Efficient diode-pumped CW laser performance of Tm:SSO is demonstrated with a slope efficiency of 25.9% and maximum output power of 934 mW.     

二极管激光器泵浦钕玻璃固体激光器

用脉冲输出功率50mW,中心波长为800nm的双异质结激光二极管列阵泵浦磷酸盐钕璃璃激光器,得到1.053μm波长激光输出.泵浦阈值功率为9mW.计算了DPL输出的尖峰功率、脉冲宽度和弛豫振荡波形,与实验结果一致.     

宽谱可调谐的全固化Cr:LiSAF激光器

报道了调谐范围达130 nm的的V型腔端面泵浦全固化Cr:LiSAF激光器。研究了V型腔结构的重要参数,优化了腔型设计以提高激光器的效率。激光器自由运转输出时,斜效率最高达39.2%,泵浦阈值最低为32.8 mW。对比分析了双折射滤光片(BF)和棱镜的调谐效果。在腔内插入BF调谐,实现了783~913 nm连续可调谐输出,在840 nm处获得115 mW的最大输出功率,在800~900 nm的区间内,输出功率超过80 mW。用棱镜作为调谐元件,调谐范围达802~887 nm,最大输出功率为6.5 mW。从调谐范围和输出功率看,BF的调谐效果更好。     

光纤复合环形腔单模激光器的研究

单模光纤激光器在光通讯和光传感中具有广阔的应用前景。分析了复合腔光纤激光器的构成及单模的实现特点,提出了一种新颖的光纤复合环形腔激光器结构,并对其进行了实验研究。该激光器使用了波长为980nm的半导体激光器作为泵浦源。三个腔长均为2m,彼此之间的腔长差为1～2mm的光纤环形滤波器与主谐振腔构成复合腔。此激光器在波长为1562nm处得到了线宽小于0.1nm的单模激光输出,输出的光功率可达到1mW。该激光器的阈值为5mW,斜率效率为4%。     

被动锁模Yb3+光纤环形腔激光器的研究

采用974 nm半导体激光器作为泵浦源,超高掺杂Yb3+光纤作为增益介质,利用光纤的非线性偏振旋转效应,得到稳定的ps量级锁模光脉冲。泵浦功率220 mW时,激光器锁模阈值功率150 mW,输出功率26 mW,锁模光脉冲中心波长1 046 nm,3 dB带宽6.01 nm,20 dB带宽16 nm,脉宽22 ps,重复频率20 MHz。与同类光纤激光器相比,该激光器输出功率高,具有更好的稳定性。     

被动锁模Yb3+光纤环形腔激光器的研究

 采用974 nm半导体激光器作为泵浦源，超高掺杂Yb³⁺光纤作为增益介质，利用光纤的非线性偏振旋转效应，得到稳定的ps量级锁模光脉冲。泵浦功率220 mW时，激光器锁模阈值功率150 mW，输出功率26 mW，锁模光脉冲中心波长1 046 nm，3 dB带宽6.01 nm，20 dB带宽16 nm，脉宽22 ps，重复频率20 MHz。与同类光纤激光器相比，该激光器输出功率高，具有更好的稳定性。     

微小孔径激光器的工艺及器件功率和寿命特性分析

在650nm波长半导体激光器的基础上制造出了高输出功率的微小孔径激光器.驱动电流为25mA时， 输出功率达到0.4mW，最大功率可达１mW以上.叙述了微小孔径激光器的特殊的制造工艺，并分析了器件可能的失效机理. 关键词： 近场光学 微小孔径激光器 半导体激光器 失效分析     

LD泵浦全固态608.1nm和频激光器

本文报道了一种全固态腔内和频608.1 nm激光器。在激光谐振腔两个分臂中,两支激光二极管分别泵浦Nd: YVO₄和Nd: YAG晶体,分别选择1 342 nm波长(Nd: YVO₄晶体的⁴F_3/2-⁴I_13/2谱线)与1 112 nm波长(Nd: YAG晶体的⁴F_3/2-⁴I_11/2谱线)振荡并进行腔内和频。通过优化谐振腔设计,腔内两个波长获得了较好的模式匹配。在两个分臂的交叠部分,利用LBO I类相位匹配进行和频,获得和频608.1 nm激光输出。实验表明,当Nd: YVO₄与Nd: YAG晶体泵浦功率分别为600和740 mW时,获得了功率为23.8 mW、波长为608.1 nm激光输出,激光输出稳定、噪声低。利用本文提出的和频结构是获得608.1 nm激光输出较为有效的方法。     

556 nm黄光激光器激光反射镜的研制

从激光晶体低增益谱线的运转机理出发,对LD泵浦NdYAG,LBO腔内倍频556 nm激光器所使用的光学薄膜进行了研制.在激光反射镜的设计上,为保证基频光1 112 nm的高效振荡,并获得高的倍频556 nm激光输出,对膜系要求进行了深入分析.采用离子束反应溅射和离子辅助沉积的方法,运用时间监控膜厚法成功置备出556 nm激光器所使用的特殊的全介质激光反射膜,在国内首次实现了1 112 nm激光高效振荡,通过LBO腔内倍频,在2 W的LD泵浦功率下获得102 mW 556 nm激光输出.     

LBO腔内和频593 nm激光器

报道了LD纵向泵浦NdYVO4晶体,经腔内和频得到593 nm激光输出的实验研究.采用一个线性平凹腔实现了1 064 nm和1 342 nm双波长连续波振荡,利用LBO腔内和频产生593 nm激光输出.在泵浦功率为1.4 W时得到593 nm的输出功率为70 mW.593 nm光束远场发散角小于1 mrad,光斑椭圆度为0.999,且具有低噪声输出特性.实验结果表明,该结构激光器是获得衍射极限全固体黄激光器的实用方法.     

基于石墨烯的1 064 nm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。     

Efficient grating-tuned mid-infrared Cr2+:CdSe laser

Room-temperature, all-solid-state, broadly tunable laser operation of Cr(2+) -doped CdSe has been demonstrated. Pumping with a Q -switched Tm, Ho:YLF laser running at a 1-kHz repetition rate achieved broadband output of 500 mW at 2.6mum with 48% absorbed power slope efficiency. With reduced efficiency, as much as 815 mW of power was obtained. With a diffraction grating, the Cr(2+): CdSe laser was tuned from 2.3 to 2.9mum with 10-nm bandwidth (FWHM) and output power up to 350 mW.     

Cr~(4+)∶YAG被动调Q绿光激光器及其腔外倍频266nm激光的研究

通过合理设计以及精密调控各元件和温控电流,得到了平均功率为27mW、脉冲宽度为15ns、重复频率为16kHz、峰值功率高达108W的Cr4+∶YAG/Nd∶YAG/LBO绿光脉冲激光器。在腔外用I类临界相位匹配的BBO作为四倍频晶体,得到了平均功率为1 2mW的266nm紫外激光,并分析了椭圆光斑产生的原因。     

激光二极管抽运Nd:YV04和频黄光激光器的理论及实验研究

为了达到最佳和频593 nm黄色激光输出,采用激光二极管(LD)端面抽运Nd:YVO4晶体,根据四能级系统的速率方程理论,建立了空间相关的两波长激光运转速率方程模型,由此导出两波光子数表达式.对LD端面抽运Nd:YVO4/KTP三镜复合腔结构的腔内和频黄光激光器,在满足参与和频的两基频光光子数密度相等的条件下,理论上得到了谐振腔的各个参数.实验比较了在满足两波光子数密度相等和两波振荡阈值相等两种情况下激光器输出的593 nm黄色激光功率.在抽运功率为12 W时,二种情况下分别得到了410 mW和340 mW的黄光输出,光一光转换效率分别为3.4%和2.8%.由此可见,在满足两波光子数密度相等的条件下可以得到更高转换效率的和频黄光输出.     

157-nm coherent light source as an inspection tool for F(2) laser lithography

We have developed a 157-nm coherent light source by two-photon resonant four-wave mixing in Xe, with two tunable single-mode 1-kHz Ti:sapphire laser systems at 768 and 681 nm. This light source has been developed to determine the instrumental function of a vacuum ultraviolet spectrometer and to evaluate optical designs for ultra-line-narrowed F(2) laser lithography. The spectral linewidth of the source was less than 0.008 pm (FWHM), with an average power of 0.6 mW.