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。     

1.06μ激光调Q染料及染料薄片的研制

激光技术是六十年代兴起的新技术,十多年来得到极其迅速的发展.在许多实际应用中需要单脉冲输出的激光器件,为此发展了许多调Q技术[1],可饱和染料作Q开关元件,它比其他调Q方法(如机械调Q、电光调Q)具有操作简单的优点,因而有机染料用于调Q技术也越来越为人们所重视. 某些菁染料及一些其他类型的染料对红宝石激光器(波长为694mμ)具有Q开关作用,但只有少数染料能用于■玻璃激光器(波长为1.06μ)的调Q技术上[2].由于■玻璃激光器的输出激光光谱线是在红外区,其工作物质■玻璃易制成大小不同的尺寸,在应用上■玻璃激光器占有重要的地位,因…     

全反射棱镜式环形激光器耦合输出的理论分析

对采用棱镜耦合器的全反射棱镜式环形激光器的耦合输出特性进行了理论研究, 导出了有“楔形”间隙的棱镜耦合器的反射系数和透射系数表达式, 给出了反射率和透过率随“楔形”间隙高度变化的理论计算曲线, 进而研究了有关材料选取、腔内振荡分量的选取及减小棱镜耦合器对环形激光腔内模式的影响等问题. 这些研究对于全反射棱镜式环形激光器在激光陀螺、激光角速度传感器等实际应用中有重要意义.     

Nd：YAG固体脉冲激光器实验研究

介绍了Nd：YAG固体脉冲激光器相关的实验项目：静态和调Q状态的出光阈值、激光脉宽、倍频和激光光束形状等.采用普通相纸、红外相纸和激光能量计检测出不同的激光器静态和调Q出光阈值;采用散射、反射和透射方法研究了静态和调Q输出激光脉冲的宽度,发现用K9玻璃和多层膜镜测试的激光脉冲宽度比散射方法的大;采用激光能量计测试激光器静态和调Q的倍频效率和倍频激光能量与倍频晶体的位置关系;激光光束探测器表征激光器静态和调Q输出光的光斑形状.通过这些实验项目,学生将深入了解和掌握固体脉冲激光器的工作原理、性能参数,以及表征激光器性能参数的仪器设备,并深入地研究解决实验发现的问题,为今后激光相关领域的工作奠定坚实的基础.     

一种新型的激光Q开关元件

<正> 利用可饱和染料的非线性吸收特性在激光器内实现Q突变,可获得窄脉宽、高功率的激光脉冲。它比起用电光或转镜Q开关来具有结构简单,使用方便、无电干扰等一系列优点,是固体激光器件小型化不可缺少的关键元件之一。1965年国际上就出现了染料调Q技术,但由于所使用的花菁类及多甲川类等染料光化学稳定性差,因此限制了它在激光应用技术中的广泛使用。1972年,国外研制了一种与上述染料结构     

折叠式角锥棱镜谐振腔的偏振特性理论与实验研究

建立了角锥棱镜的偏振模型,分析了角锥棱镜对入射线偏振光的偏振态的影响,分析表明角锥棱镜的单个入射区域存在特殊的偏振方向,该方向的线偏振光被角锥棱镜反射后仍然是线偏振光。利用角锥棱镜的该特性设计了腔内存在线偏振光振荡的角锥棱镜激光谐振腔,能够使用电光开关调Q,在振动环境中具有较好的抗失调稳定性。研制了激光器样机并进行了实验,在重复频率为10 Hz时,输出激光单脉冲能量大于300 mJ,光束质量因子β值在2左右,实验结果也表明角锥棱镜的棱和顶点并不影响输出激光的光束质量。     

交叉棱镜望远镜腔激光器

本文提出了一种交叉棱镜望远镜腔,并用该腔进行了重复频率YAG调Q激光实验.理论分析和实验表明,该腔的机械稳定性好,选模能力强,对激光工作物质的光学质量要求不高.用该腔组成的激光器很容易得到发散角小于1mrad、强度为10MW量级的激光束.     

全反射棱镜式激光陀螺自适应稳频技术EI北大核心CSCD

针对全反射棱镜式激光陀螺在稳频过程中相敏信号易受噪声干扰的现象,研究了全反射棱镜式激光陀螺自适应稳频技术。理论分析了全反射棱镜式激光陀螺的稳频特性,结合自适应噪声对消原理,建立了全反射棱镜式激光陀螺自适应稳频系统的数学模型。通过硬件电路设计,搭建了基于递归最小二乘算法的自适应稳频控制系统。分别对原有稳频技术与自适应稳频技术进行了实验测试,实验结果表明,自适应稳频能有效消除噪声对相敏信号的干扰,稳频精度提高了近一个数量级,陀螺精度相应提高了60%以上。此分析结果为提高全反射棱镜式激光陀螺的性能提供了重要参考。     

全反射棱镜式激光陀螺自适应稳频技术

针对全反射棱镜式激光陀螺在稳频过程中相敏信号易受噪声干扰的现象,研究了全反射棱镜式激光陀螺自适应稳频技术。理论分析了全反射棱镜式激光陀螺的稳频特性,结合自适应噪声对消原理,建立了全反射棱镜式激光陀螺自适应稳频系统的数学模型。通过硬件电路设计,搭建了基于递归最小二乘算法的自适应稳频控制系统。分别对原有稳频技术与自适应稳频技术进行了实验测试,实验结果表明,自适应稳频能有效消除噪声对相敏信号的干扰,稳频精度提高了近一个数量级,陀螺精度相应提高了60%以上。此分析结果为提高全反射棱镜式激光陀螺的性能提供了重要参考。     

全反射棱镜式激光陀螺标度因数补偿技术

针对全反射棱镜式激光陀螺标度因数随温度周期性变化的现象,根据矩阵光学方法研究了稳频状态下温度变化对环形激光面积的影响,获得了全反射棱镜式激光陀螺标度因数与稳频电压的关系,并得出光束偏移是引起标度因数随温度周期性变化的原因。根据标度因数与稳频电压的关系,建立了全反射棱镜式激光陀螺标度因数补偿模型,通过实验对比了补偿前后标度因数的非线性度。结果表明,根据该补偿模型对全反射棱镜式激光陀螺标度因数进行补偿,标度因数非线性度提高了一个数量级以上,对提高全反射棱镜式激光陀螺的性能具有一定的参考价值。     

群速弥散补偿的飞秒激光器的动态性能研究

本文研究了普通的CPM环型染料激光器和棱镜补偿光脉冲的群速度弥散及自相位调制的CPM环型染料激光器的动态性能;实验测量了锁模激光脉冲的光谱随可饱和吸收体DODCI的浓度变化,在腔内正群速度弥散过量时,光脉冲频率发生正啁啾,光谱分布发生反转。     

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.     

二极管泵浦折叠式电光调Q激光器

针对机载激光测距及激光指示应用需求,设计了一种紧凑可靠的电光调Q脉冲激光器。从调Q速率方程出发,分析了激光器输出能量随优化参数z增大而增大、脉宽随z增大而减小的关系。采用?6 mm×56 mm的Nd:YAG激光晶体,LD侧面泵浦,角锥棱镜作为折光器的u形折叠式非稳腔,在增益满足的前提下,提高谐振腔抗失调能力。在注入电脉冲1.2 J条件下,激光器单脉冲能量输出为108 mJ,脉冲宽度为11.8 ns,能量不稳定度 < 0.8%;光-光效率18%,可长时间稳定运行。     

顶角可变液体棱镜的制作及其在染料激光器中的应用

研制了一种顶角可变的液体棱镜,并且应用在染料激光器中,能使两种波长激光实现同时受激振荡。当将液体棱镜置于染料激光器谐振腔内某一光路上时,通过调节此棱镜顶角,就能使一种波长的调谐不依赖于另一种波长。     

几种新型全反射棱镜式环形激光器的模式选择技术

根据全反射棱镜式环形激光器(TRPRL)的矩阵光学理论和环形He-Ne激光器内环形激光的工作理论,研究了TRPRL的激光模式选择技术方法,可令环形激光器内的顺时针和逆时针两个方向上的激光工作在单谱线、单横模、单纵模的状态,从而在环形激光器内形成稳定的驻波,输出到光电探测器上稳定的干涉条纹信号波形。采用缩短TRPRL的毛细管直径方法,可抑制3.39μm谱线;由于TRPRL的特殊的环形激光器结构,采用分立式特殊结构设计的选频光阑,选频光阑可以放到环形激光器的光路任意位置处,而多个选频光阑即可有效抑制1.15μm的谱线;根据不同波长激光腰斑半径的不同,在光腰处采用特制的椭圆小孔光阑,抑制0.63μm激光的高阶横模。对于TRPRL在全反射棱镜式激光陀螺(TRPLG)中的应用具有重要意义。     

科研成果报导

<正> 北京工业学院80年先后对BDN1.06微米调Q染料片;PJ-1型光电阴极制作检控仪;具有变折射率的宽带增透膜和两种新型分光棱镜进行了技术监定。BDN1.06微米调Q染料片主要性能接近美国EK15046染料片水平,该染料片在面积为30×40mm~2内厚度差不大于     

二氧化碳激光器谐振腔稳定性的研究

运用光学传播矩阵理论,给出了一个机械调Q二氧化碳激光器谐振腔的等效简化模型．借助此激光器的等效简化模型对该调Q二氧化碳激光器激光腔的稳定性进行了研究．测出了激光器在连续工作条件下输出功率随聚焦镜间距变化的数据,并借助Origin软件画出了实验曲线,使激光工作状态及输出功率随聚焦镜间距的变化情况在激光稳定性图中清楚地表示出来．实验结果与理论分析一致。     

一种控制环形激光器光学腔长的新方法

提出了一种控制环形激光器光学腔长的新方法.该方法是利用压电陶瓷电控环形激光器毛细管内干燥空气的折射率,实现对环形激光器光学腔长的控制.这种控制方法对环形激光器性能影响很小,具有响应速度快、灵敏度高、功耗低等优点,可用于全反射棱镜式环形激光器、反射镜式环形激光器的稳频系统.对于激光陀螺、激光计量等应用具有重要意义.     

角锥棱镜腔主动调Q绿光固体激光器的研究

为了保证激光器在高重复频率运转时的输出能量不下降,采用角锥棱镜作为主动调Q激光器的全反射镜,利用其退偏特性和腔外双通倍频技术,在重复频率为25Hz时,532nm绿光的输出能量比1Hz时上升约6．9％,可满足水下激光主动成像系统对激光光源的要求。     

声光Q开关在稳定YAG激光器输出功率中的应用

利用声光调Q YAG激光器中激光输出功率与声光调Q频率和声光驱动功率之间的关系,提出了一种声光调Q YAG激光器输出功率的新稳定方法,即简单又实用,激光输出功率稳定度可达±1.2％。