反应堆核泵浦激光He-Ar-Xe体系泵浦效率理论研究

系统地提出了He-Ar-Xe核泵浦激光泵浦效率的理论模型,推导了泵浦效率公式。研究了激光泵浦效率与泵浦腔内气体总压力, He和Ar分压,Xe的含量之间的函数关系。并用前人的实验结果定性地对模型进行了验证,拟合了泵浦效率函数参数,探讨了各参数之间的关系及其对泵浦效率的影响,为进一步的实验设计提供了理论依据。     

泵浦光源中激光波长辐射引起的退泵浦效应及其研究

本文用速率方程分析了泵浦光源中激光波长辐射对激光介质激发态粒子数积累和激光器阀值的影响情况。实验表明,只要滤掉泵浦光源中激光波长辐射,单脉冲效率就可提高20％,且激光器的阀值保持不变。     

高功率二极管列阵泵浦固体激光泵浦耦合优化设计

高功率二极管阵列泵浦固体激光系统的核心在于泵浦耦合技术,泵浦耦合直接决定了系统的成本、增益能力、增益均匀性、泵浦引发动态波前畸变和泵浦引发动态光束漂移等关键问题。通过对用于高功率二极管列阵泵浦固体激光系统泵浦耦合优化设计的3维光线追迹方法的研究,从二极管发光远场属性出发,建立其理论计算模型,对高功率激光二极管阵列端面泵浦大口径放大器的一种新型耦合方式——二极管列阵拟球面排列、空心镀银导管耦合进行了优化设计,并开展了泵浦耦合效率、泵浦场均匀性、泵浦场传输性等实验研究,实现了72%耦合效率、5 mm内80%传输效率的均匀平顶泵浦耦合场输出,理论计算与实验结果符合较好。     

高功率二极管列阵泵浦固体激光泵浦耦合优化设计

 高功率二极管阵列泵浦固体激光系统的核心在于泵浦耦合技术,泵浦耦合直接决定了系统的成本、增益能力、增益均匀性、泵浦引发动态波前畸变和泵浦引发动态光束漂移等关键问题。通过对用于高功率二极管列阵泵浦固体激光系统泵浦耦合优化设计的3维光线追迹方法的研究,从二极管发光远场属性出发,建立其理论计算模型,对高功率激光二极管阵列端面泵浦大口径放大器的一种新型耦合方式——二极管列阵拟球面排列、空心镀银导管耦合进行了优化设计,并开展了泵浦耦合效率、泵浦场均匀性、泵浦场传输性等实验研究,实现了72%耦合效率、5 mm内80%传输效率的均匀平顶泵浦耦合场输出,理论计算与实验结果符合较好。     

半导体激光纵向泵浦的光学耦合系统设计

提出了半导体激光泵浦光束在固体增益介质内的加权平均半径是影响泵浦效率的主要参数；分析了泵浦光束尺寸、椭圆率与斜率效率和阈值的关系。从分析模式匹配理论出发，提出了光学耦合系统的设计和调整应满足的条件，最后对棱镜扩束耦合系统进行了详细计算和简单的实验研究。     

双端泵浦保偏光纤激光器

 以两台808 nm半导体激光器LD1和LD2为泵浦源,对光纤激光器双端泵浦进行了研究,获得了6.5 W的激光输出。实验分别测出了LD1和LD2半导体激光器单端泵浦和双端泵浦时的输出功率,对双端泵浦输出功率与单端泵浦功率之和进行了比较,利用双端泵浦提高了泵浦效率和输出激光功率。同时测量了输出激光的偏振度,通过计算得到双端泵浦输出激光的偏振度为0.5。     

双端泵浦保偏光纤激光器

以两台808 nm半导体激光器LD1和LD2为泵浦源,对光纤激光器双端泵浦进行了研究,获得了6.5 W的激光输出。实验分别测出了LD1和LD2半导体激光器单端泵浦和双端泵浦时的输出功率,对双端泵浦输出功率与单端泵浦功率之和进行了比较,利用双端泵浦提高了泵浦效率和输出激光功率。同时测量了输出激光的偏振度,通过计算得到双端泵浦输出激光的偏振度为0.5。     

反应堆核泵浦3He-Ar-Xe气体激光腔内能量沉积数值模拟研究

在TRIM软件计算结果的基础上利用蒙卡方法编制了能量沉积效率与损失率的EDL计算软件,模拟计算了泵浦腔尺寸、混合气体中3He分压等参数与能量沉积密度之间的关系,研究了反应堆核泵浦激光腔内的能量沉积问题,推导出了能量沉积密度的函数关系式。     

反应堆核泵浦~3He-Ar-Xe气体激光腔内能量沉积数值模拟研究

在 TRIM软件计算结果的基础上利用蒙卡方法编制了能量沉积效率与损失率的 EDL计算软件 ,模拟计算了泵浦腔尺寸、混合气体中 3 He分压等参数与能量沉积密度之间的关系 ,研究了反应堆核泵浦激光腔内的能量沉积问题 ,推导出了能量沉积密度的函数关系式。     

LD端面泵浦Nd：YLF激光放大器研究

描述了对高功率LD端面泵浦Nd：YLF激光放大器的研究。放大器的耦合结构采用微透镜对泵浦光进行准直,透镜导管（Lensduct）对其汇聚,耦合效率达72.2%。用该放大器构成的振荡器的斜效率为35.9%。该激光放大器的口径为Φ 10mm,在1053nm处具有2.66的小信号增益。     

Wideband CO laser in problems of laser sensing of minor gaseous components in the atmosphere

In the present work it is demonstrated that a wideband CO laser operating at fundamental and overtone vibrational transitions is a promising source of laser radiation for remote laser sensing of the atmosphere. A compact slab RF-discharge CO laser has been designed. The optimal operating conditions are determined for this CO laser. In experiments, the maximum average output laser power was ∼12 W for lasing efficiency of ∼14%. Under fixed experimental conditions, stable lasing (with fluctuations of the output laser characteristics ≤5%) was observed during more than one hour, which suggests that we first excited the sealed-off mode of cryogenic slab RF-discharge CO laser. The frequency-selective mode was first obtained for this laser. Wavelengths for sensing of nitrous oxide, nitrogen dioxide, methane, formaldehyde, and some other gases on near-ground propagation paths are determined. Our experiments and calculations confirm that this CO laser is promising for laser gas analysis. Translated from Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii, Fizika, No. 11, pp. 76–83, November, 2008.     

光泵铯蒸气激光的动力学模型

建立了一个物理模型描述了光泵铯蒸气激光的动力学过程和激光机理.结合实验参量,经数值求解该模型,定量分析了抽运光参量、缓冲气压和输出镜反射率等对激光输出功率和光光效率产生的影响,得到了与实验基本一致的模拟结果.表明该模型较好地反映了光泵銫蒸气激光的动力学机理和发射过程,为该类激光的优化设计提供了借鉴和参考.     

室温条件下脉冲CO激光辐射特性

CO气体分子发射激光需要在低温(液氮温度附近)时才容易实现。为在常温条件下实现CO的激光输出,采用横向激励大气压(TEA)脉冲放电的方式对CO气体分子在室温条件下的红外发光辐射性能进行了实验研究。在实验所限定的参数条件下,没有获得FO波段激光辐射,仅实现了FB波段的激光输出。典型的指标为:电光转换效率1%,中心波长5.3μm,辐射能量0.22 J,辐射脉宽(FWHM)700 ns,相当于辐射的峰值功率达到0.3 mW左右;当以500 Hz放电脉冲重复频率运转时,常温条件下还获得了大于百瓦量级的高平均功率辐射输出。     

The dispersion of the lasing medium and optimum length of the sample tube of OPFIRL

The dispersive characteristic of the optically pumped FIR laser (OPFIRL) system had been studied theoretically. It was found that the refractive index of the lasing medium was not a constant in the OPFIRL, and the approximate value n=1 must be corrected, otherwise, it will lead to a large error for theoretical calculation of the optimization of the operating parameters of the OPFIRL. The value of n as function of (Ip, Is, x, y, z, P) was calculated theoretically. The additional losses due to the energy exchange between the lasing system and the molecules populated in the energy levels except the appointed three-level system was estimated. The calculated optimum length of the sample tube of OPFIRL with the corrected theory was in pretty good agreement with the experimental result.Supported by national science foundation of PRC     

声光可调谐环形腔掺铒光纤激光器

应用单级偏振无关的准共线型声光可调谐滤波器为调谐元件,实现了环形腔掺铒光纤激光器的连续可调谐激光输出.简要阐述了与偏振无关的准共线型声光可调谐滤波器的工作原理,对其频移补偿原理进行了分析.实验研究得到:当抽运功率为13mW时,中心波长为1550nm的激光输出功率为322μW,阈值抽运功率在7.65mW左右,斜率效率约为6.02%;并获得了38nm带宽(1524.7—1562.4nm)的连续可调谐激光输出.     

管板式大功率横流CO2激光横模测量及数值模拟

为了提高激光稳定性和激光加工质量,实验测量了大功率横流CO2激光横模,并理论分析了横模形成机理。针对大功率横流CO2激光器管板式电极结构,由麦克斯韦方程给出电场的横向分布,并通过数值计算得到了激光强度的横向分布。实验结果与数值模拟得到的激光能量分布基本一致。结果表明,在给定放电电压条件下,电极结构和气体流动速率决定了激光横模峰值大小,激光峰值的横向位置取决于气体流动的速率。     

掺Yb光纤激光器激射波长与阈值关系研究

依据石英中 Yb3 的能级和光谱特性 ,推导了掺 Yb光纤激光器中激射波长与抽运阈值等的关系式。依据所得到的关系式 ,深入分析、研究了抽运功率、损耗及阈值对激光运行波长的影响。进行了相关实验 ,理论与实验结果符合得很好     

飞秒抽运随机激光输出波形的可控性研究

本文基于随机激光的时域理论,研究了飞秒脉冲抽运下二维随机激光的辐射特性,并着重讨论了抽运脉冲的峰值强度、脉宽和脉冲波形对辐射光时域波形的影响.结果表明, 辐射光的时域波形强烈依赖于抽运光脉冲的参数,通过调整抽运方式可以控制辐射光的输出波形.数值模拟结果为研究随机激光输出波形的可控性技术提供了理论依据. 关键词： 激光物理 随机激光器 飞秒抽运 脉冲波形     

Experiment and modeling of a small-scale,supersonic chemical oxygen-iodine laser

We report on detailed experiment and modeling of a small-scale, supersonic chemical oxygen-iodine laser. The laser has a 5 cm long active medium and utilizes a simple sparger-type O₂(¹ ) chemical generator and a medium-size pumping system. A grid nozzle is used for iodine injection and supersonic expansion. 25 W of cw laser emission at 1.315 µm are obtained in the present experiments. The small size and the simple structure of the laser system and its stable operation for long times make it a convenient tool for studying parameters important for high-power supersonic iodine lasers and for comparison to model calculations. The lasing power is studied as a function of the molar flow rates of the various reagents, and conditions are found for optimal operation. Good agreement is found between the experimental results and calculations based on a simple one-dimensional semi-empirical model, previously developed in our laboratory and modified in the present work. The model is used to predict optimal values for parameters affecting the laser performance that are difficult to examine in the present experimental system.