放电型高增益KrF激光器非稳腔的研究

给出了放电型高增益非稳腔KrF激光器具有衍射极限的激光模式建立的时间与非稳腔放大率和腔长之间的关系。实验对放大率M=8,腔长L=1.75m和放大率M=13.3,腔长L=1.85m的正支共焦非稳腔在不同增益下输出光的发散角进行了测量。充电电压为30kV,发散角分别是39倍衍射极限和33倍衍射极限。当充电电压降至26kV,即降低腔内介质的增益时,它们的发散角分别是20倍和5倍衍射极限。表明了具有衍射极限的模式建立时间受放大率、腔长以及饱和效应的影响。要得到衍射极限光,其衍射极限光的建立时间必须小于饱和时间。     

XeCl激光泵浦高压氢的衍射极限SRS斯托克斯光输出

利用XeCl准分子激光在高压氢中产生受激喇曼散射获得峰值功率为0.2MW、衍射极限发射角的一阶(353nm)斯托克斯输出,井研究了泵浦激光发散角对受激喇曼散射转换效率的影响.     

用光线矩阵元描述X射线激光输出特性

采用矩阵光学方法，研究了串接多靶，弯曲靶加反射镜“双程放大”Ｘ射线激光输出特性，给出了发散角普遍公式，分析了电子密度梯度分布，反射镜角失调对Ｘ射线激光输出场分布的影响，所得结果与已有实验符合较好，最后，对如何从靶，Ｘ光学元件空间排布来实现衍射极限的输出发散角提出了新的设想，作了半定量的探讨。     

腔内倾斜标准具法压缩KrF激光线宽的研究

我们对采用腔内倾斜标准具法压缩激光线宽进行了研究，较详细地讨论了影响线宽压缩效果的各种因素。并在一台长脉冲放电泵浦ＫｒＦ准分子激光器上，采用三个标准具作为线宽压缩元件，获得了线宽小于３ＧＨｚ，发散角近似衍射极限的高质ＫｒＦ激光输出。实验中研究了不同光阑孔径及输出耦合率对输出线宽和输出能量的影响。     

准分子激光束的喇曼整形

受激喇曼散射可以将紫外准分子激光辐射频移到特定的近紫外和可见光波长.采用喇曼整形技术还可以获得衍射极限发散角的斯托克斯输出.本文研究了注入光束质量对喇曼整形的影响,并求得不同氢压力下的喇曼增益系数和饱和参量.     

快电子发散角的实验测量

采用飞秒激光辐照铜靶,利用电子角分布仪和LiF热释光探测器测量了快电子发射的发散角.实验结果显示,快电子的发散角与激光入射角密切相关,随着激光入射角增加,快电子的发散角逐渐减小.在相同入射角条件下,加上预脉冲将导致快电子的发散角变小.这个结果为获取较小发散角的快电子束提供了实验参考.     

激光二极管列阵泵浦的位相共轭板条YAG激光放大系统

采用新型的微通道冷却半导体激光二极管列阵泵浦ＹＡＧ激光振荡器及板条ＹＡＧ放大器，文中用ＣＣｌ４受激布里渊散射作位相共轭镜，使激光在板条放大器中作多通放大，获得了高重复率下小于１．５倍衍射极限的高质量１．０６μｍ的激光输出，其脉冲宽度为１５ｎｓ，平均功率为１８０Ｗ。     

提高能量密度的超衍射极限激光光束相位补偿技术

定义了激光光束衍射远场光斑压缩前后的能量比以及能量密度比来衡量超衍射极限激光光束的质量。通过利用反向传递算法设计了合适的补偿相位板,不但对准直放大的单一横模激光光束进行小于光学衍射极限的发散度的压缩,同时又保证光束能量集中于压缩后的远场衍射主瓣中,使压缩后的远场衍射光斑的能量密度增加。给出了相应的实例。这一结论不但解决了光学超分辨中光束压缩与能量损失不可避免这一矛盾,而且为发散度小且能量密度高的超衍射极限激光光束的实验工作以及该类光束的实际应用提供了理论基础。     

发散光束抽运的宽带光参量啁啾脉冲放大系统的理论研究

对发散光束抽运的光参量啁啾脉冲放大器的增益带宽进行了系统的理论研究.采用空间傅里叶变换和四阶Runge-Kutta算法，分别模拟了非衍射极限情况下的高斯光束和空间频谱为矩形的发散光束作为抽运光时的增益曲线.结果表明：不管是在可见光或是在近红外光谱区，用发散光束均可以明显地改善光参量啁啾脉冲放大系统的增益带宽.选取合适的发散角和抽运光强，可以获得高增益、宽谱带的信号光输出. 关键词： 光参量啁啾脉冲放大 增益带宽 发散角 高斯光束     

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．     

具有均匀相位耦合输出镜非稳腔的模场分析

 利用Prony[1]方法计算均匀相位输出耦合镜非稳腔的输出模场分布及远场方向性,分析了模式分辨率和光束远场发散角与系统各参数之间的关系, 理论计算得到的结果表明,可以在小放大倍率（M=1.3）情况下得到质量达到衍射极限的输出光束,与传统非稳腔比较,这种新型的谐振腔在改善氧碘化学激光器光束质量方面有一定的应用前景。     

The effect of an external mirror on the characteristics of an N2 laser-pumped distributed feedback dye laser

The effect of an external mirror on the DFB dye-laser parameters was investigated experimentally. When a 100% mirror was used, the output energy quadrupled, the divergence decreased to the diffraction limit. Besides the study of the improvement of laser parameters, the temporal behaviour of the amplified spontaneous emission and the DFB dye-laser action were simultaneously investigated.     

注入控制铜蒸气激光方向性时间过程测量

实验研究了注入控制对铜蒸气激光非稳腔输出光束质量的影响，从输出光发散角时间分辨过程的测量结果说明注入加速被注入腔内激光发散角的减小过程。由于被注入腔内放大自发辐射的存在，为得到较好的注入控制效果，注入光的脉宽和进入被注入腔的延时必须恰当。     

用位相共轭镜实现多模光纤束光束发散角压缩及光学不均匀性补偿

数值孔径为０．０７的多模光纤束与受激布里渊散位相共轭镜的组成的双光程装置中，输出光束的远场分布呈典型的二维列阵孔的径的衍射花样，输出光能分布在０．０２６ｒａｄ内，即由单根光纤芯径的衍射极限所决定的范围内，远小于由数值孔径所决定的高阶模相应的发散范围，并且偿了由纤束不均匀性带来的缺陷。     

A high-power continuous-wave diffraction-limited Nd:GdVO4 laser operating at 1.34 μm

High-power and high beam quality continuous-wave (CW) Nd:GdVO₄ lasers operating at 1.34 μm were experimentally demonstrated. The lasers consisted of either one or two crystals, which were both end-pumped by high-power fiber-coupled diode lasers. With one crystal, the maximum CW output power generated was 8.4 W. When two crystals were used, a maximum output power of 15.7 W was achieved with the incident pump power of 76.2 W, showing a slope efficiency of 26.2% and an optical-to-optical efficiency of 20.6%. The beam divergence at an output power of 15 W was measured to be about two times that of the diffraction limit.     

X-ray laser beam with diffraction-limited divergence generated with two gain media

We demonstrate an x-ray laser at a wavelength of 13.9 nm with a beam divergence of 0.2 mrad, which is 1.8 times the diffraction limit. The x-ray laser is generated with two gain media; the seed x-ray pulse from the first medium is amplified in the second medium. The effect of refraction on x-ray propagation is reduced by spatially and temporally controlling the injection of the seed x-ray to the second medium.     

LBO腔内和频593 nm激光器

报道了LD纵向泵浦NdYVO4晶体,经腔内和频得到593 nm激光输出的实验研究.采用一个线性平凹腔实现了1 064 nm和1 342 nm双波长连续波振荡,利用LBO腔内和频产生593 nm激光输出.在泵浦功率为1.4 W时得到593 nm的输出功率为70 mW.593 nm光束远场发散角小于1 mrad,光斑椭圆度为0.999,且具有低噪声输出特性.实验结果表明,该结构激光器是获得衍射极限全固体黄激光器的实用方法.     

角锥棱镜阵列谐振腔的输出特性

 角锥棱镜阵列具有溯源反射和准相位共轭两大特点,可在一定程度上补偿高平均功率固体激光器的热畸变。但由于这种角锥棱镜阵列自身的缺陷和由它构成的谐振腔输出激光模式众多的特点,限制了其在谐振腔中的应用。分析了角锥棱镜阵列谐振腔产生多模输出的原因,提出了采用腔内滤波的方法实现单模输出。理论模拟和实验研究结果表明：利用该方法可较好地改善阵列角锥棱镜谐振腔的输出特性,获得了近5倍衍射极限的输出。     

Fighting against diffraction: apodization and near field diffraction structures

Diffraction is a natural phenomenon, which occurs when waves propagate or encounter an obstacle. Diffraction is also a fundamental aspect of modern optics: all imaging systems are diffraction systems. However, like a coin has two sides, diffraction also leads to some unfavorable effects, such as an increase in the size of a beam during propagation, and a limited minimal beam size after focusing. To overcome these disadvantages set by diffraction, many techniques have been developed by various groups, including apodization techniques to reduce the divergence of a laser beam and increase the resolution, and time reversal, STED microscopy, super lenses and optical antennas to obtain resolution down to nano‐scale. This review concentrates on the diffraction of electromagnetic waves, and the ways to overcome beam divergence and the diffraction limit.