等离子体屏蔽和稀疏波对冲量耦合系数的影响

 利用脉冲Nd:YAG激光作用在铝、铜靶上，研究了不同入射激光能量下冲量耦合系数和离焦量之间的关系，以及不同功率密度情况下冲量耦合系数和光斑直径的关系。实验表明铝靶在入射激光脉冲能量由75.8 mJ增加到382.3 mJ时，冲量耦合系数峰值对应的最佳离焦量由－10 mm处远离焦点向透镜方向移到－18 mm，而对应的激光功率密度仅由2.0×10⁹ W/cm²增加到3.9×10⁹ W/cm²；铜靶实验规律和铝靶类似。等离子体屏蔽的吸收作用导致了冲量耦合系数达到最大值后迅速降低。铝靶在入射激光功率密度由0.7×10⁹ W/cm²增大到1.0×10¹⁰W/cm²时，冲量耦合系数随光斑直径增大而增大，对应变化斜率由5.2×10^-5N·s/（mm·J）增大到49.2×10^-5N·s/（mm·J），表明了稀疏波对冲量耦合系数的削弱作用随入射激光功率密度增加而增加，随光斑直径增大而减小。     

双端泵浦的高功率掺Yb3+双包层光纤激光器

 分析了Yb³⁺的能级结构、光谱特性以及激光发射特性。实验研究了中心波长为1 100 nm、输出功率为61.6W、斜率效率为55%的高功率掺Yb³⁺双包层光纤激光器。采用了两个中心波长在915 nm的高功率激光二极管分别从光纤的两端将泵浦光耦合进入光纤，采用45°对波长在（1 100±10） nm的激光高反，对波长在（915±10） nm的泵浦光高透的双色镜将激光输出，实验发现了掺Yb³⁺双包层光纤的合作发光效应。理论分析表明，掺Yb³⁺双包层光纤中合作发光效应是由Yb³⁺对在激光产生过程中的吸收与发射引起的。     

高功率超短激光脉冲信噪比的研究

 针对高功率激光系统中信噪比低的问题，基于描述超短脉冲传输的非线性薛定谔方程进行数值模拟，研究了高阶群速度色散、光谱调制及自相位调制对脉冲信噪比的影响；新建立了用于分析光栅平整度对脉冲信噪比的影响的物理模型并进行了相应的模拟，分析了光栅的质量要求或补偿精度。研究表明：对于100 fs的高斯脉冲，要保证信噪比达到10⁸，应将三阶色散量限制在4.8×10⁵ fs³以下，B积分的值应小于0.2，光谱的调制幅度应小于10^-4，光栅平整度应优于λ/100。     

光阴极RF腔注入器中激光脉冲的时间抖动

 介绍光阴极RF腔注入器中的驱动激光器,采用二极管泵浦的自锁模激光器,通过锁相,使输出激光脉冲的时间抖动小于2ps,实现激光脉冲同微波相位之间的严格同步,在实验上获得流强70A、能量2MeV、亮度4.4×10¹¹A/(m².rad²)的电子束。     

Yb:FAP晶体的光谱特性

研究了Yb:FAP晶体的光谱特性.用980nm的InGaAs激光二极管激发测量了Yb:FAP晶体的偏振发射光谱和荧光寿命,结合晶体的偏振吸收光谱,采用对易法计算了晶体的吸收截面和发射截面.讨论了Yb³⁺掺杂浓度对Yb:FAP的光谱参数的影响.在较低掺杂浓度下,Yb:FAP晶体π偏振方向在903nm处的吸收截面为10×10^-20cm²,在1.043μm处的发射截面为5.8×10^-20cm²,激光上能级的荧光寿命为1.1ms.比较了Yb:FAP晶体和Yb:YAG晶体的光谱性能参数.     

20TW超短脉冲激光装置的研制

 介绍了基于啁啾脉冲放大技术的20TW全钛宝石超短脉冲激光装置的研制。该装置的主放大器采用全像传递的空间四程放大构型，可以保持良好的近场分布和提高能量转换效率。主放大器的钛宝石晶体为30mm×15mm，6台调Q倍频的YAG激光器泵浦。压缩后脉宽50fs，能量1J，峰值功率可达20TW，聚焦功率大于3×10¹⁸W/cm²。     

高效转换的大功率皮秒脉冲激光器

本文描述我们设计的带抗共振环(ARR)的对撞脉冲锁模(CPM)非稳腔Nd:YAP和Nd:YAG激光器,该激光腔结合了CPM腔脉宽窄、工作稳定和非稳腔输出能量高的特点,是一理想的高功率激光器同时选择了KTP、BBO和LBO等优良非线性晶体作为腔内倍频元件,实现高效倍频转换获得×10mJ和5GW/cm²的高能量和高功率绿光皮秒脉冲输出,倍频转换效率高达(50～70)%.     

泵浦用高平均功率二极管激光器研制

针对高平均功率线阵二极管激光器(DL )芯片的工作要求,开展了相应的封装结构设计和高效冷却技术研究.封装的单条线阵DL连续输出激光功率50 W,工作寿命达到5 000 h,10%占空比准连续输出激光脉冲功率150 W,25%占空比准连续输出激光脉冲功率100 W,工作寿命达到5×109次脉冲.采用模块式封装方式由25个模块堆叠,制作出了连续激光功率1 kW和20%占空比工作脉冲功率2.5 kW的叠阵二极管激光器.     

1 053，527，351 nm倍频分离膜的制备与性能研究

 用电子束蒸发及光电极值监控技术在石英基底上沉积了三倍频分离膜，将部分样品置空气中于250 ℃温度下进行3 h热退火处理。然后用Lambda900分光光度计测量了样品的光谱性能；用表面热透镜技术测量了样品的弱吸收值；用调Q脉冲激光装置测试了样品分别在355 nm和1 064 nm的抗激光损伤阈值。实验结果发现，样品的实验光谱性能良好，退火前后其光谱性能几乎没有发生温漂，说明薄膜的温度稳定性好；同时弱吸收平均值从退火前的1.07×10^-4下降到退火后的6.2×10^-5，从而使对基频的抗激光损伤阈值提高，从14.6 J/cm²上升到18.8 J/cm²，但是三倍频阈值在退火后有显著降低，从7.5 J/cm²下降到2.5 J/cm²。     

新型阵列式片状放大器全口径增益实验研究

 利用行波法对一台闪光灯泵浦、通光口径为29cm×29cm的新型高功率固体激光阵列式片状放大器的全口径平均增益进行了实验测试，在充电电压为23kV、泵浦能密度为10J/cm³的条件下，新型4×2×3阵列式片状放大器端部模块全口径平均增益为4.925%cm^-1，内部模块全口径平均增益为5.519%cm^-1。     

高温硬焊料准连续半导体激光器巴条叠阵的性能研究

以巴条叠阵结构及封装方法为基础,研制了一组高温硬焊料准连续半导体激光器巴条叠阵,并研究了其相关的光电性能和寿命特征。结果表明,所研制的器件在200 A的工作电流下,重复频率250 Hz、脉宽200 μs时,单巴峰值功率>200 W,50%光谱宽度<3 nm,电光转换效率>50%,寿命达到4.71×10⁹ shots时的功率衰减<15%;当工作电流为150 A时,预期寿命高达1.5×10¹⁰ shots。     

Femtosecond laser pumped by high-brightness coherent polarization locked diodes

We demonstrate, for the first time to our knowledge, the use of a coherent polarization locked diode as the high-brightness pump source for a femtosecond laser. Four diode emitters are coherently locked to produce more than 5 W linearly polarized, narrow linewidth, and single-lobed pump beam. This gives >10× brightness improvement over the conventional diode array. The diode beam is then used to pump a Yb:KYW laser to obtain 2 W output with 57% slope efficiency in cw laser operation. By using a saturable absorber mirror, we achieved cw mode-locking operation with a 177 fs pulse width at an average power of 0.55 W.     

高功率准连续激光二极管抽运的Nd：YVO4激光器

对高功率准连续激光二极管端面抽运的Nd:YVO4固体激光器进行了实验研究。研究了抽运功率、温度、重复率及输出镜的透过率对激光器输出功率的影响。当激光二极管重复率达到720Hz、抽动功率33.2W时,激光输出最大平均功率为11W。     

Application of a broadband blue laser diode to trace NO2 detection using off-beam quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy

We applied for the first time, to our knowledge, broadband off-beam quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy (BB-OB-QEPAS) to trace NO2 detection using a broadband blue laser diode centered at 450?nm. A detection limit of 18?ppbv (parts in 10(9) by volume) for NO2 in N2 at atmospheric pressure was achieved with an average laser power of 7?mW at a 1?s integration time, which corresponds to a 1?σ normalized noise equivalent absorption coefficient of 4.1×10(-9) cm(-1)?W=Hz(1=2). An Allan variance analysis was performed to investigate the long-term stability of the BB-OB-QEPAS-based NO2 sensor.     

高亮度蓝光半导体激光光纤耦合实验研究

高功率蓝光半导体激光可广泛应用于高反射高导电材料的加工中。阐述了一种高效紧凑的高功率高亮度蓝光半导体激光光纤耦合的实现方法,将27只蓝光单管组成3×9阵列并耦合进100 μm/NA0.2的光纤中。研制出的光纤耦合模块可实现450 nm波段蓝光LD输出,功率约75 W,电光效率约28%,还可采用偏振合束进一步提升光纤耦合激光功率。     

Edge-pumped passively Q-switched thin Nd: YAG slab lasers

We report a high-power thin Nd: YAG slab laser with slab dimension of 1×10×60(mm) partially edgepumped by diode laser arrays.Passive Q-switching is achieved with a Cr4 : YAG microchip adopted as the saturable absorber mirror.The pulse duration is around 10ns while the pulse repetition rate is higher than 10kHz.The average output power of 70W is obtained with a slope efficiency of 36%.The diffraction limited beam quality in the thickness direction is obtained by controlling the pump beam diameter inside the slab.The laser head is very compact with size of only 60×74×150(mm).     

Watt-level ~2 μm laser output in Tm3+-doped tungsten tellurite glass double-cladding fiber

We report, for the first time to the best of our knowledge, a watt level cw fiber laser at ~2 μm from a piece of 40-cm-long newly developed highly thulium-doped (3.76 × 10(20) ions/cm(3)) tungsten tellurite glass double cladding fiber pumped by a commercial 800 nm laser diode. The maximum output power of the fiber laser reaches 1.12 W. The slope efficiency and the optical-optical efficiency with respect to the absorbed pump are 20% and 16%, respectively. The lasing threshold is 1.46 W, and the lasing wavelength is centered at 1937 nm.     

Actively Q-switched and mode-locked Tm3+-doped silicate 2 μm fiber laser for supercontinuum generation in fluoride fiber

A diode-pumped actively Q-switched and actively mode-locked Tm3+-doped double-clad silicate fiber laser is reported providing up to 5 W of average output power at ~60 kHz Q-switch envelope repetition rate and ~8 μJ subpulses with up to 2.4 kW peak power. Using this source as a pump laser for supercontinuum generation in a ZBLAN fiber, over 1080 mW of supercontinuum from 1.9 μm to beyond 3.6 μm was obtained at an overall efficiency of 3.3% with respect to the diode pump power.     

高密度封装二极管激光器阵列

 理论模拟了自制的高效冷却器的散热能力,分析了单元封装结构所需材料的导热特性,获得了高功率二极管激光器在高功率密度、高占空比条件下运行的可行性。改进了高密度封装的关键工艺,热沉金属化层达到了3~5 mm,焊料厚度为4~7 mm,封装间距0.6 mm,采用峰值功率1 kW的背冷式叠阵二极管激光器。实验测试结果表明:封装的二极管激光器叠阵单元的整体封装热阻为0.115 ℃/W,有良好的散热能力;该叠阵模块在电流为100 A、占空比15%时,输出峰值功率为986 W,峰值功率密度达到1.5 kW/cm2,平均每个板条的斜效率为1.25 W/A,激光器阈值电流为20 A左右。     

Nd:YVO4声光调Q腔内倍频457 nm蓝光激光器

脉冲蓝光激光器在水下探测、水下通信和遥感方面有着重要的应用前景。根据高斯光束传输的ABCD矩阵,设计了对热效应不灵敏的Z型谐振腔。利用808 nm激光二极管(LD)端面抽运Nd:YVO4晶棒,在室温下实现了4F3/2→4I9/2准三能级激光谱线跃迁。通过声光调Q和LBO腔内倍频,获得了稳定的高重复频率、高峰值功率457 nm蓝光激光输出。当抽运功率为30 W时,在重复频率为10 kHz下,获得最大单脉冲能量为56 μJ ,脉冲宽度为217 ns,峰值功率达258 W; 在重复频率为20 kHz下,获得最大平均功率为760 mW,脉冲宽度为261 ns,峰值功率为146 W。在最大平均输出功率下测量了脉冲457 nm蓝光激光器的功率稳定性,20 min之内其最大不稳定度小于2%。