适用于1.06—0.422μ波长的激光镜头的光学设计及其象质评价

一、引言信息(语言、文学、图象、符号)的传递在人类生活中是普遍存在的。用光传递信息已有悠久的历史。在激光出现之前,光传递信息技术之所以发展缓慢,其主要原因是没有解决光源问题。热幅射光源成份复杂,调制困难,不宜控制。自从1960年激光问世以后,     

光阴极微波电子枪驱动激光整形与传输系统

为满足合肥先进光源对高品质注入束流的要求,合肥先进光源预研项目研制了一套光阴极微波电子枪系统作为注入器电子源。为降低空间电荷效应引起的束流发射度增长,对驱动激光整形及传输系统进行了理论和实验研究。通过双折射晶体的脉冲时间整形以及采用光阑高斯截断的空间整形,得到了近似均匀分布的激光脉冲。像传递激光传输光路,实现了光阴极表面激光位置的高稳定性。实验结果显示,光阴极表面的激光位置抖动小于4 μm,激光性能满足实验要求。     

新一代先进光源和新型光阴级材料的特性及应用研究

介绍了从激光光源到同步辐射光源及自由电子激光光源的发展及特性,及所需新型光阴级材料的特性。当代科学研究的前沿之一是研究微观世界的动态特征,这就需要同时具有纳米的空间分辨和飞秒的时间分辨。X射线激光的超快特性和高亮度,结合超快探测器条纹相机的高时间分辨和空间分辨,将十分有助于微观世界的动态特挫研究。报告了对单晶体Cu（1...     

第四代光源

 第四代光源（X射线激光）是继第三代同步辐射光源以后,人们正在探索之中的新一代光源,它在亮度、相干性和时间结构上都大大优于第三代同步辐射光源。从目前发展的趋势来看,新一代的短脉冲、高亮度、可调的相干X射线光源将是基于自放大自发辐射原理的高增益自由电子激光（SASE FEL）。综述了第四代光源的由来、它和SASE的关系, 它的优异特性、发展现状以及应用前景。     

激光在农业中的应用

激光是一种新型光源,激光是受激辐射光放大产生的一种单色性、方向性和相干性都很好的强光光束。激光器是20世纪的重大发明之一,是人造光源的一次革命。自1960年美国的梅曼发明了第一台红宝石激光器以来,在激光产生短短的几十年时间里,无论是在激光理论还是在激光技术、激光的应用等方面都取得了突飞猛进的发展。激光已经在工业、国防、医学等领域获得愈来愈多的应用。近10年来,激光在农业中的应用也取得了可喜的成果。     

利用激光感应瞬态光栅技术测量超短激光脉冲宽度

描述了利用激光感应瞬态光栅技术测量超短脉冲激光的脉冲宽度和相干时间的方法，来自同一光源的两束激光在非线性介质中相干形成积分光栅，测量光栅自衍射强度与两束光脉冲之间的延迟时间关系，利用相干光束的四阶相干函数关系，可以求出光源的脉冲宽度和相干时间。     

激光等离子体X射线源的应用

激光等离子体作为X射线光源，具有光源体积小、亮度高、脉冲短等优点。因此，激光等离子体X射线光源在时间分辨诊断测量等方面具有重要的应用。文章简单介绍了这种光源在软X射线投影光刻技术、医学成像、晶体研究以及惯性约束核聚变（ICF）研究等方面的应用。这四个方面分别属于信息，生物，材料和能源等四个科学领域。作者的目的在于让这些科研领域及其对应工业界的研究同行了解我们的工作，从而能够实现跨学科、跨领域的合作。     

激光光源中基体影响的探讨

关于激光光源中基体影响问题有人进行过研究,观察到激光光源中基体影响有削弱。有的报导对非导体物质,激光光源中基体影响情况与直流电弧相同。也有作者应用调Q激光时,发现稀土元素的谱线强度受基体的影响相当大。在所有这些研究中,各持已见。与直流电弧光源相比,激光试样是直接压片撮谱。而直流电弧的试样是与碳粉1:1混合。因此不能认为两种光源所用的物样相同,因此对所得数据直接进行对比是不恰当的。为了对这一光源的基体影响情况进一步观察,以便对它在常量光谱分析中的应用前景作出估计,作了如下试验。     

LED光源数字全息技术研究

研究以发光二极管(LED)作为光源的部分相干光数字全息技术.首先研究LED的时间相干性和空间相干性,尽管LED的时间相干性较差,但空间相干性可以通过减小光源发光面积来提高.利用LED的时间相干性较差、相干长度短的特点,抑制相干噪声,改善数字全息重建质量.在同一全息记录系统,通过实验,比较了用激光和LED光源的数字全息重建图像质量.结果表明:基于LED光源的数字全息,完全消除了使用激光光源的散斑噪声和由光学元件引入的寄生干涉噪声,物光场的重现质量,包括振幅和相位都得到了很大提高.但由于LED光源的较低的空间相干性,一般只适用于同轴相移数字全息,待测物体的厚度在十几微米以内,应用受到一定限制.     

激光EXAFS谱仪简介

 同步辐射光源是目前世界上最好的光源,用它测量EXAFS谱自然效果极好.然而由于它设备庞大而昂贵,无法普及到一般实验室.转靶X光机比同步辐射装置要简单和便宜得多,但这种光源的性能不如同步辐射,每次实验所需时间也长得多.本文要介绍的激光EXAFS谱仪是用激光打到金属靶上所产生的X射线脉冲作为光源,并用拍照的方法记录EXAFS谱.其设备更加简单和便宜,而且测得EXAFS谱所需时间极短.当然这种方法也有它的局限性和缺点,例如一般只适用于测量较轻元素的EXAFS谱.激光EXAFS谱仪的结构如图所示.     

有源光纤环形腔内相位调制产生多波长激光

多波长窄线宽激光光源可以大幅降低高密度波分复用器(DWDM)光网络节点设备的光源成本。用有源光纤环形腔内相位调制方法来产生多波长光源,避免了激光阈值特性引起的模式竞争导致的输出功率稳定性差的缺点,通过腔长控制与射频调制频率调节可以实现数百个波长窄线宽激光稳定输出,导出了该方法产生多波长光源光波表达式。数值计算结果表明:相对总输出和单波长相对输出与组成光纤环形腔的输入/输出耦合器的耦合系数和相位调制器的相位调制深度有关,耦合器的耦合系数在0.9以下,同时相位调制深度在2.0 rad以上有利于输出功率稳定,总输出和单波长输出功率分别达到几百毫瓦和毫瓦级。对任意边带激光线宽的理论分析和计算显示:在腔内环行时间不是远大于输入光的相干时间时,任一波长激光的线宽与输入激光的线宽相当。     

神光-III激光装置时标激光和任意反射面速度干涉仪探针光源产生技术

在惯性约束聚变研究中, 时标激光是对物理诊断数据进行分析的重要时间标尺, 而任意反射面速度干涉仪(VISAR)光源则是冲击波精密诊断必不可少的探针光源. 通过对物理需求的分析, 提出对时标激光与VISAR光源共用脉冲产生单元, 采用时分复用技术实现二者在同一台幅度调制器上的精密整形, 经1×2分束后再通过声光开关进行选择输出, 从而降低了系统造价, 便于集中控制. 采用了脉冲稳偏、高稳定空间放大、高精度温控谐波转换技术及可快速插拔精密复位的光纤耦合和传能技术, 实现了时标和VISAR光源脉冲的高稳定输出. 研制的时标激光系统可产生与主激光高精度同步的12路二倍频、4路三倍频时标信号, 为神光-III激光装置物理实验提供了重要的时间基准. 产生的VISAR光源脉冲在经过光纤系统和Nd: YAG棒状放大器后, 通过温控LBO晶体倍频, 然后经1 mm芯径的多模传能光纤传输至成像型VISAR系统, 为物理实验提供了单纵模、高亮度、可精密整形的脉冲激光. 系统已用于VISAR诊断物理实验, 获得了完整的冲击加载、减速的图像, 从而为冲击波调速及相关高压物理实验提供了可靠的技术手段.     

白光和激光产生的调制不稳定性的比较

在非线性自散焦LiNbO_3∶Fe晶体中,实验观察了用激光作光源和用白光作光源两种情况下所产生的调制不稳定性,并从三个方面对这两种情况进行了比较。实验结果表明:在两种情况下,达到稳定状态前,MI现象都会随辐照时间的增加而变得越来越清晰,并且MI图样都会随着入射光束形状的变化而变化。不同的是,用白光作光源时,灯丝长度方向与晶体c轴方向的夹角大于等于45°时出现MI,而用激光作光源时,入射光束方向与c轴方向的夹角不大于45°才出现MI。     

神光-Ⅲ激光装置时标激光和任意反射面速度干涉仪探针光源产生技术

在惯性约束聚变研究中,时标激光是对物理诊断数据进行分析的重要时间标尺,而任意反射面速度干涉仪(VISAR)光源则是冲击波精密诊断必不可少的探针光源.通过对物理需求的分析,提出对时标激光与VISAR光源共用脉冲产生单元,采用时分复用技术实现二者在同一台幅度调制器上的精密整形,经1×2分束后再通过声光开关进行选择输出,从而降低了系统造价,便于集中控制.采用了脉冲稳偏、高稳定空间放大、高精度温控谐波转换技术及可快速插拔精密复位的光纤耦合和传能技术,实现了时标和VISAR光源脉冲的高稳定输出.研制的时标激光系统可产生与主激光高精度同步的12路二倍频、4路三倍频时标信号,为神光-III激光装置物理实验提供了重要的时间基准.产生的VISAR光源脉冲在经过光纤系统和Nd:YAG棒状放大器后,通过温控LBO晶体倍频,然后经1 mm芯径的多模传能光纤传输至成像型VISAR系统,为物理实验提供了单纵模、高亮度、可精密整形的脉冲激光.系统已用于VISAR诊断物理实验,获得了完整的冲击加载、减速的图像,从而为冲击波调速及相关高压物理实验提供了可靠的技术手段.     

脉冲激光辐照液滴锡靶等离子体极紫外辐射的实验研究

采用波长13.5 nm的极紫外光作为曝光光源的极紫外光刻技术是最有潜力的下一代光刻技术之一, 它是半导体制造实现10 nm及以下节点的关键技术. 获得极紫外辐射的方法中, 激光等离子体光源凭借转换效率高、收集角度大、碎屑产量低等优点而被认为是最有前途的极紫外光源. 本文开展了脉冲TEA-CO₂激光和Nd:YAG激光辐照液滴锡靶产生极紫外辐射的实验, 对极紫外辐射的谱线结构以及辐射的时空分布特性进行了研究.实验发现: 与TEA-CO₂激光相比, 较高功率密度的Nd:YAG激光激发的极紫外辐射谱存在明显的蓝移; 并且激光等离子体光源可以认为是点状光源, 其极紫外辐射强度随空间角度变化近似满足Lambertian分布.     

用双光子荧光法测量六束激光的时间同步

在多束激光辐照靶的实验中,时间同步是十分重要的。我们用双光子荧光(TPF)法测量了六束钕玻璃高功率激光系统(6×10~(11)W)的时间同步。测量时间同步的光源是该激光系统中的主被动锁模Nd~(3+)∶YAG振荡器,脉宽是20ps。 相对辐照的二束激光的时间同步测量,采用了在靶位处放置一个四面通光的双光子荧光盒,而正交辐照的二束激光的时间同步测量,采用了在靶位处放置一个半透膜板和一个双光子荧光装置。时间同步测量简便、直观。 给出了用双光子荧光法测量时间同步的误差。两束激光相对辐照时,同步误差为4ps,两束激光正交辐照时,同步误差为5ps。六束激光时间同步误差为10ps。     

一种基于布拉格反射波导的表面等离子体激光光源（英文）

设计了一种基于布拉格反射波导的新型表面等离子体激光光源。这种光源结构简单,便于集成,可以在室温电泵浦的条件下工作,同时可以输出约毫瓦量级的表面等离子激光,相比于文献报道中纳米尺度的纳瓦级表面等离子体激光光源要高很多。该表面等离子体激光光源发射波长为808 nm,布拉格反射波导所提供的倾斜激光光线在我们设计的准Otto模型中可以直接耦合成为表面等离子体。     

大功率半导体激光合束进展

经过近30年的发展,半导体激光器已由信息器件逐步发展成为能量器件,特别是大功率高光束质量半导体激光器,已从泵浦光源过渡成为直接作用光源,并部分应用在加工及国防领域。本文介绍了大功率半导体激光单元发展现状,分析讨论了各种激光合束技术及相应的合束光源,介绍了长春光机所在激光合束方面所做的部分工作,提出了我国半导体激光产业建设及发展的几点建议,并对半导体激光技术的发展新动向进行了展望。随着单元亮度的提升和合束技术的成熟,大功率半导体激光源作为间接光源和直接作用光源将在国防和工业领域大放异彩。     

用于光频传递的通信波段窄线宽激光器研制及应用

通信波段窄线宽激光器在基于光纤的光学频率传递中有着重要应用. 本文报道了1550 nm超窄线宽光纤激光器的研制及其在光学频率传递中的初步应用结果. 利用一台激光光源, 分别锁定到两个参考腔上(精细度分别为344000和296000), 锁定后经拍频比对测得单台激光线宽优于1.9 Hz, 秒级频率稳定度为1.7×10^-14, 优于国内同类报道. 将研制的超窄线宽激光器用于光纤光学频率传递, 在50 km光纤盘上实现了 7.5×10^-17/s的传递稳定度, 较采用商用光纤激光器提高了3.2倍.     

读者信箱

答读者:1.什么叫薄膜的抗激光强度?答:大家知道,激光是一种特殊的强光源,它可在极短的时间内释放出很大的能量,从而使激光元件其中包括薄膜迅速遭到破坏。要提高激光器的功率,就必须提高激光元件特别是薄膜的抗激光破坏能力。薄膜的抗激光强度指