太阳光泵浦激光器侧面泵浦效率的提高

太阳光泵浦激光器直接利用太阳光作为泵浦源,实现了太阳光能量到激光能量的直接转化。设计了分腔水冷型金属锥形泵浦腔,以直径8mm,长115mm的Nd:YAG晶体棒作为激光工作物质,用有效面积1.03m2菲涅尔透镜会聚太阳光,实验获得了23.7 W的稳定激光输出,斜效率为7.87%。通过对比实验,改进后的分腔水冷型太阳光泵浦激光器较原有锥形腔激光器有55.92%的激光输出功率提升。分别从侧面泵浦光在冷却水中的吸收损耗以及其耦合效率等方面对新型腔体结构进行了分析,证实了分腔水冷型腔体结构对侧面泵浦效率的提高,并提出了陶瓷漫反射材质的分腔水冷型激光腔的设计。     

2μm泵浦中红外硫化玻璃光纤拉曼激光器的理论分析与优化

根据2μm掺铥光纤激光泵浦中红外硫化玻璃光纤拉曼激光器的模型,采用非线性耦合方程组对激光器的性能进行了研究与分析。同时,对激光器各参数包括光纤长度、输出耦合器反射率、光纤散射损耗对激光器性能的影响进行了分析并给出了优化结果。数值仿真结果表明,在一定条件下,2μm泵浦硫化玻璃光纤产生拉曼激光的斜率效率可以超过85%。另外,光纤长度和输出耦合器反射率不仅对输出激光功率的影响很大,而且是相互影响的,必须同时进行优化。结果也表明,输出激光的功率随光纤散射损耗增加急剧线性下降。以上的结果可以用于硫化玻璃光纤级联拉曼激光器的实验指导和优化设计。     

激光脉冲耦合及性能参数测试教学实验设计

用氟化钙凸透镜将钬激光器输出激光耦合进大芯径光纤传输,测量了耦合后激光能量、脉冲宽度和重复频率。将该实验用于实际教学,激发学生的实验积极性,深化学生对激光原理及应用的理解,提高学生的动手能力。     

基于全固态调Q激光器的激光实验设计

利用简化的Ga As被动调Q激光器设计激光器教学实验,研究了激光谐振腔腔镜参数变化以及可饱和吸收体小信号透过率改变对激光输出特性(脉冲输出功率、脉冲宽度和重复频率)的影响,然后给出描述Ga As被动调Q激光器的速率方程组,并利用该方程组完成对Ga As被动调Q激光器输出特性的数值模拟.将该实验应用于本科教学,加深学生对激光原理的理解,锻炼学生的动手能力和创新意识.     

基于热键合技术的Cr~(4+):YAG被动调Q固体激光器实验研究

为获得一体化ns脉冲固体激光器,设计了一种Cr4+∶YAG被动调Q的激光器,将Cr4+∶YAG和Nd∶YAG热键合到一起,并在两端直接镀膜构成F-P激光腔。实验中用光纤耦合的激光二极管端面泵浦激光晶体,实现准连续的激光脉冲输出。针对实验中存在的热透镜效应,设计了一散热片,并对风吹和散热片的实验结果进行了对比。实验证实了设计的可行性,并实现了激光器的稳定运转。     

被动调QNd:YAG/Cr:YAG微晶片激光器的优化设计与实验

用数值求解速率方程的方法对被动调Q微晶片激光器进行了优化设计,并在实验中验证了这一优化效果。首先对速率方程进行数值求解,从数值求解的结果中得出了几个关键性参数,例如可饱和吸收体的初始透过率、输出镜反射率、激光器腔长、激光器腔内损耗、抽运激光光斑大小等,给出了关键性的参数对被动调QNd∶YAG/Cr∶YAG激光器的影响;然后基于数值求解的结果对微晶片激光器进行了优化设计,例如缩短激光腔长度,减小腔内损耗,选择合适的输出镜反射率、初始透过率和抽运激光光斑大小等;最后完成了两种不同参数的微晶片被动调QNd∶YAG/Cr∶YAG微晶片激光器的制作。     

YAG激光器往返损耗和泵浦效率的测量

依据染料调 Q 激光理论,通过实验测量计算染料调 Q YAG 激光器的往返损耗和泵浦效率。讨论染料调 Q YAG 激光器效率的有关问题。     

衍射损耗耦合型高功率Nd∶YAG激光器

本文提出并设计了适用于高功率固体激光器的新型谐振腔．使用腔内衍射滤波器以实现激光束高的光束质量，其衍射损耗作为耦合输出．实验上，获得了近衍射极限的１００Ｗ量级激光输出．     

LaMgAl_(11)O_(19)∶Co~(2+)被动调Q铒玻璃激光器研究

综述了被动调Q铒玻璃激光器的发展概况,推导了被动调Q铒玻璃激光器输出脉冲能量、脉宽的解析表达式,数值模拟了腔内损耗与输出脉冲能量、脉宽及峰值功率的关系以及输出脉冲能量与输入抽运能量的关系。设计了一台LaMgAl11O19∶Co2 被动调Q铒玻璃激光器,实验验证了数值模拟分析结果。结果表明,腔内损耗增加将导致输出脉冲能量下降,脉宽变大,从而峰值功率降低。输入能量低于12J时,输出只有单脉冲,当输入能量大于12J时,输出会出现双脉冲。在8J的电输入下,获得了峰值功率50kW,2.7mJ的1.535μm激光输出。最后讨论了提高单脉冲能量的方法。     

衍射损耗耦合型高功率Nd：YAG激光器

本文提出并设计了适用于高功率固体激光器的新型谐振腔。使用腔内衍射滤波器以实现激光束高的光束质量，其衍射损耗作为耦合输出。实验上，获得了近衍射极限的１００Ｗ量级激光输出。     

平面激光诱导荧光实验中激励激光的光束整形

分析了激励激光光强分布对平面激光诱导荧光（PLIF）实验中荧光强度的影响。基于柱面微透镜列阵设计了一套激光片状光束匀滑整形系统,并根据PLIF实验的具体要求,通过光线追迹方法优化了系统参数。建立了片状光束整形实验系统,对染料激光进行了匀滑整形,获得了不均匀性〈4%的均匀片状光束,满足了PLIF实验所需。在此基础上建立了PLIF实验系统,获得了酒精灯火焰和CH4/air预混火焰中OH的二维荧光分布。     

基于神光Ⅲ原型装置的激光加载条件下准等熵压缩实验研究进展

激光加载条件下的准等熵压缩实验逐渐受到重视.在间接驱动方式下,利用气库靶的方式可以获得准等熵压缩的实验数据.自由面速度和界面速度是两种常用的准等熵压缩诊断对象.气库靶驱动准等熵压缩方式效率较低,但是对打靶激光的强度变化不敏感.长脉冲打靶的直接驱动方式驱动效率较高,但对激光强度变化非常敏感.基于神光Ⅲ原型装置,本文介绍了气库靶驱动的准等熵压缩实验靶型、部分实验结果,并分析了实验中的关键技术,为气库靶驱动准等熵压缩实验技术提供了思路.同时,介绍了长脉冲直接驱动准等熵压缩实验的靶型、典型实验结果,并分析了致盲效应的影响.利用激光直接驱动的方式,获得了三台阶Al/LiF界面的加载过程.该数据是目前国内使用该技术获得的最好数据.通过这些实验结果,证明了在神光Ⅲ原型上开展准等熵压缩实验的可行性.     

双包层掺Yb3+光纤激光器的关键技术

大功率光纤激光器作为第三代激光器的代表,在激光加工和激光武器方面有着重要应用.介绍了掺Yb3+光纤激光器的发展历程,理论上分析了光纤激光器的泵浦阈值和输出功率,讨论了实验过程中涉及到的大功率LD泵浦、光纤耦合和双包层光纤等关键技术,为同类激光器的改进设计和深入研究提供参考.     

读出光光源对液晶光阀实验的影响

液晶光阀实验中一般是用带布氏窗的He-Ne激光器作为读出光光源,本文分析了普通He-Ne激光、半导体激光、卤素灯等常见光源在液晶光阀实验中应用的可能性和各自特点并进行了实验验证.     

双纵模稳频氦氖激光器的光谱与频率复现性分析

对双纵模稳频氦氖激光器的光谱及其频率复现性进行了理论估计,进行了633 nm碘稳定氦氖激光器的拍频实验,实验采用内腔激光器,并采用双纵模稳频的方法,通过观测激光器的两个偏振态互相垂直的相邻纵模的输出,并使二者稳定到功率相等的参考点处,获得激光稳定输出。实验通过观察双纵模稳定激光的模式输出,分析了影响激光频率复现性与频率稳定度的因素,测量了稳定激光的功率和频率稳定度。通过拍频测量,对激光器的频率复现性进行了分析,复现性用频差可以达到(1～2)×10-8量级。通过实验表明,双纵模稳频氦氖激光器的频率复现性完全符合用于长度精密测量的稳频激光器的要求,激光器可以很稳定地工作,稳定度用阿伦偏差表示可以达到10-10量级,可以作为实用的稳频激光标准。     

半导体激光器在大学物理实验中的应用

比较了半导体激光器（LD）与He-Ne激光器的特点及区别,将半导体激光器应用于阿贝成像原理和空间滤波实验、迈克尔逊干涉仪的调整和使用实验中。通过对实验数据分析指出：半导体激光器可以替代He-Ne激光器在大学物理实验中使用。     

红外激光主动成像和识别

在传统激光主动成像系统的基础上,结合目标识别技术搭建了一台激光主动成像识别系统实验平台,研究了激光主动成像后的目标识别技术。由7个不变Hu矩构成特征量,用由136个权值系数构成BP神经网络算法对黑夜条件下450m处的运动目标—43式冲锋模具枪进行了实验研究。研究显示,采用该方法成功获得了清晰的红外激光主动成像效果,对2740frame激光主动成像图像的统计目标识别率达到了68．87％,其中旋转变换下的统计识别率可达80．05％。该项研究对实际黑夜暗小目标的探测识别具有重要意义。     

星载激光告警技术

随着激光武器技术的迅速发展，美、俄两国多次进行激光反卫星试验，卫星面临的激光威胁已日趋严重，进行星载激光告警技术研究势在必行。本文针对这项技术进行分析。     

Performance assessment of a new laser system for efficient spin exchange optical pumping in a spin maser measurement of <Superscript>129</Superscript>Xe EDM

We demonstrate spin-exchange optical pumping of ¹²⁹Xe atoms with our newly made laser system. The new laser system was prepared to provide higher laser power required for the stable operation of spin maser oscillations in the ¹²⁹Xe EDM experiment. We studied the optimum cell temperature and pumping laser power to improve the degree of ¹²⁹Xe spin polarization. The best performance was achieved at the cell temperature of 100 ^°C with the presently available laser power of 1 W. The results show that a more intense laser is required for further improvement of the spin polarization at higher cell temperatures in our experiment.     

激光散斑在大学物理实验教学中的应用

介绍了激光散斑在大学物理实验中的几个具体应用.从激光散斑的特征公式出发,分析了利用激光散斑测量透镜焦距的原理和方法;介绍了应用双曝光散斑图测量物体面内位移的原理和方法;利用激光散斑的统计特性,提出了一种测量高斯光束特性参数的新方法.这些方法光路设计简便易行,且具有实用价值,引入到大学物理实验中是可取的,也是可行的.