飞秒掺钛蓝宝石激光三倍频理论和实验研究

从理论和实验上分别研究了飞秒掺钛蓝宝石激光二倍频和三倍频的非线性频率转换过程.采 用Ⅰ类相位匹配非共线和频方法得到飞秒掺钛蓝宝石激光的三倍频2601nm输出，转换效 率达64%, 脉冲宽度为169fs.这为时间分辨电子显微镜提供了一种超短脉冲的紫外光源. 关键词： 飞秒激光 三倍频 时间分辨 BBO晶体     

Ti^3＋离子浓度对掺钛蓝宝石激光器输出特性的影响

首次从理论上研究了掺钛蓝宝石晶体中Ｔｉ＾３＋离子浓度对脉冲式激光泵浦的掺钛蓝宝石激光器的输出特性的影响，并用五种不同Ｔｉ＾３＋离子浓度的掺钛蓝宝石晶体进行了实验研究，实验结果与理论符合得较好。     

高效全固化紫外四倍频激光器的研究

用半导体激光器抽运的调Q YLF倍频激光器抽运掺钛蓝宝石激光器，用LBO晶体在腔内产生二次谐波，再聚焦到BBO晶体上产生四次谐波深紫外激光。为了提高谐波转换效率，在腔内分别插入了单片、组合双折射滤光片和聚焦透镜，在平均功率为3.6W，波长为527nm的抽运光下得到410mW，417nm的蓝光。用长焦距的透镜聚焦二次谐波，得到34mW，208nm的紫外脉冲激光。从实验上详细研究了基频光的线宽对二次谐波效率的影响，二次谐波的线宽对四次谐波效率的影响、基频光的波长对四次谐波产生效率的影响。全面地分析了单片和组合大拆射滤光片及抽运功率对钛蓝宝石激光器基频光的脉宽、线宽等参量的影响。     

蓝宝石激光器—90年代的激光器

1982年P.Moulton第一次在掺钛蓝宝石(Ti:Al2O3)中产生激光.此后经过六年的努力,人们解决了生长优质晶体,控制晶体的参数和器件结构设计等技术问题,到1988年底开始有了掺钛蓝宝石激光器商品.美国 Lasers & Optronics杂志推荐的1989年十项尖端产品中有两项是掺钛蓝宝石激光器,它们用连续波氩离子激光器泵浦,调谐范围大约是700-1000nm,最大输出功率可以到 2.5 W.美国光谱物理公司固体激光器产品部主任认为掺钛蓝宝石激光器将成为90年代的激光器. 在室温下掺钛蓝宝石的上能级寿命约为3.2us,比ns量级的染料的上能级寿命长得多,但比一般固体激…     

同步泵浦腔内倍频飞秒KTP光参量振荡器

采用光谱物理公司生产的，平均输出工为１．１Ｗ，脉宽为９０ｆｓ的再生锁模掺钛蓝宝石（Ｔｉ：Ｓａｐｐｈｉｒｅ）激光器作为泵浦源，ＫＴＰ作为非线性光学介质，以及ＢＢＯ作为腔内倍频晶体，制成了一台同上泵浦腔内倍频飞秒ＫＴＰ光学参量振荡器，其输出调谐范围５２８ｎｍ至５８６ｎｍ，最佳平均输出功率为２４０ｍＷ左右，脉宽约为１００ｆｓ。在无反馈伺服系统的情况下，该参量振荡器可维持振荡达三个小时。     

高效、高峰值功率蓝光飞秒脉冲产生研究

分析计算了利用棱镜组引进频谱空间啁啾来补偿谐波倍频晶体的相位失配.结果表明,光谱 存在空间啁啾时,选择合适的透镜可在一定程度上补偿由于飞秒光脉冲的宽谱带引起的相位失配.采用此方法在实验上用自制的飞秒自锁模钛宝石激光器和BBO倍频晶体进行了二次谐波 倍频的研究,结果产生倍频蓝光的转换效率高达63%,蓝光平均输出功率达320mW,中心波长 为420nm,光谱带宽达5.5nm,可支持33.6fs的光脉冲.利用钛宝石激光器中的棱镜对进行波 长调谐,可使蓝光脉冲产生404—420nm的调谐范围. 关键词： 飞秒蓝光脉冲 空间啁啾补偿 二次谐波产生 转换效率     

低阈值飞秒钛宝石激光器的理论研究

利用数值求解的方法，从理论上系统分析了决定钛宝石激光器锁模阈值的几个关键因素. 定 量分析了腔模对克尔效应的主导作用，并将光孤子模型引入低阈值锁模理论，分析了色散与 阈值的关系. 根据理论指导在实验上完成了一台阈值低至390 mW自启动飞秒掺钛蓝宝石激光 器. 关键词： 低阈值 掺钛蓝宝石激光器 克尔透镜锁模 光孤子     

一种新型晶体GdCa4O(BO3)3的非线性光学性能研究

计算和测量了ＧＣＯＢ晶体的相位匹配曲线,理论计算与实验测量结果符合的很好。用电光调Ｑ的Ｎｄ：ＹＡＧ激光器对５ｍｍ和匠ＧＣＯＢ晶体进行了倍频研究,得到了２６．７％的倍频转换效率。并与同样长度的ＢＢＯ晶体进行比较,得出了ＧＣＯＢ晶体的有效非线性光学系数接近ＢＢＯ晶体的有效非线性光学系数的结论。     

自启动,长时间稳定,低功率泵浦的超短脉冲掺钛蓝宝石激光器

接钛蓝宝石晶体具有宽增益带（660～1100um）和大的增益截面（～3×10－19cm2），因此用掺钛蓝宝石激光器极易产生超短脉冲、高功率激光。主动锁模、被动锁模、对撞脉冲锁模、耦合腔锁模（APM）以及同步泵浦锁模的掺钛蓝宝石激光器，都已实现超短脉冲激光输出。更引人瞩目的是在掺钛蓝宝石激光器上采用自锁模技术，来获得超短脉冲激光。自锁模掺钛蓝宝石激光器的结构简单、运行稳定，已被广泛应用。目前国际上自锁模掺钛蓝宝石激光器产生的最短脉冲为8．5fs’‘’，对应的光谱宽度为151urn。掺钛蓝宝石激光器能自锁模产生超短脉冲的机理一…     

多晶体级联钛宝石激光宽带三倍频

用多块ＢＢＯ晶体对钛宝石激光进行宽带三倍频,比通常的两块晶体的方法效率上有所提高,实验研究了三倍频光的时间和空间特性,并从理论上分析了这种方法在激光带宽和效率等方面的优点,为ＩＣＦ提高一种新的三倍频技术。     

飞秒紫外激光脉冲振荡的实验研究

本文讨论了采用空间光脉冲光谱的啁啾特性和选择聚焦透镜焦距相结合的技术大大提高二次谐波转换效率和产生紫外飞秒光脉冲的实验研究.采用一类相位匹配的BBO晶体,当飞秒钛宝石光脉冲平均功率为560mW时,二次谐波输出功率为352mW,二次谐波转换效率高达63%;采用一类相位匹配的LBO晶体时,获得高光束质量的倍频蓝光输出,输出平均功率为170mW,转换效率大于30%.运用LBO倍频产生的蓝光脉冲和剩余的基频光脉冲进行了三次谐波的振荡研究.三倍频晶体采用BBO,通过优化设计倍频光与基频光之间的空间模匹配及精确时间延迟,得到飞秒紫外光输出,输出功率为2mW,中心波长约为280nm,重复率为100MHz.     

飞秒脉冲激光的倍频实验研究

用互类匹配ＢＢＯ晶体对近红外波段钛宝石飞秒脉冲激光做倍频实验，取得近３０％的转换效率，对飞秒脉冲激光倍频的有关问题进行了分析讨论．     

飞秒钛宝石光学频率梳的精密锁定

经相位锁定后的飞秒钛宝石光学频率梳已经广泛用于绝对光频的测量，这是光频标领域一个革命性的突破.在自建的90MHz飞秒钛宝石激光器的基础上首先采用光子晶体光纤将其光谱展宽到一个光倍频程，接着利用锁相环技术分别将重复频率和载波包络频移同时高精度地锁定到一台稳定度为6×10^－14的Cs钟上，进而得到了稳定度相同的飞秒光学频率梳.     

Achieving strong doubling power by optical phase-locked Ti:sapphire laser and MOPA system

We show two external cavity-enhanced second-harmonic generations of 922 nm with periodically poled potassium titanyl phosphate crystal,whose doubling cavities are locked separately with Hansch-Couillaud and intra-modulation methods.The outputs of second-harmonic generation reach 310 mW,54.8%of the conversion efficiency from the Ti:sapphire laser with the crystal length of 10 mm,and 208 mW,59% of the conversion efficiency from the MOPA system with the crystal length of 30 mm.It consists of heterodyning the Ti:sapphire laser and the MOPA system,and compares the phase of the beat frequency signal with the phase of a reference RF local oscillator.The resulting phase error is used as a feedback signal and fed back to the reference cavity of the Ti:sapphire laser to lock the two lasers in phase.A stable blue power of 520 mW is obtained,which supplies enough power for the cooling and trapping step of the strontium (Sr)optical lattice clock.Four stable isotopes of Sr, 84 Sr, 86 Sr, 87 Sr,and 88 Sr,are detected by probing the laser during a strong 460.7-nm cycling transition(5s 21 S0?5s5p 1 P1).     

PW级掺钛蓝宝石激光放大器中横向寄生振荡控制

 介绍了目前世界上在建的第一台掺钛蓝宝石激光系统中大口径晶体内横向寄生振荡的抑制方法。采用一种掺炭的热塑料MeltMount 1.704作为折射率匹配材料，掺入炭粉作为吸收体。理论上它可以将晶体中的寄生振荡阈值从13增加到2100。     

Relative carrier-envelope phase dynamics between passively synchronized Ti:sapphire and Cr:forsterite lasers

We observed and measured the relative carrier-envelope phase difference per round trip between synchronized femtosecond Ti:sapphire and Cr:forsterite mode-locked lasers. The relative carrier-envelope phase slip was directly recorded by heterodyning of the Cr:forsterite laser with the supercontinuum from the Ti:sapphire laser. We also obtained another phase relation by superimposing the third harmonic of the Cr:forsterite laser with the second harmonic of the Ti:sapphire laser. In the latter case we obtained a stable beat signal with a signal-to-noise ratio larger than 30 dB and found a dependence of the beat frequency on the cavity length.     

Generation of Tunable Amplitude-Squeezed Lights

Frequency doubling of a Ti:sapphire laser with a KNbO₃ crystal has been used to generate wavelength tunable amplitude-squeezed lights in the second harmonic mode. The crystal is placed in an enhancement cavity designed to resonate only the fundamental mode, and the phase matching condition is achieved by changing the crystal temperature. Noise reduction of 1.8–2.0 dB below the shot noise level is observed between 427.28 and 433.76 nm.     

高效连续波钛宝石激光器的优化设计及实验研究

运用ABCD律及自再现条件对钛宝石线性腔的折叠角进行了优化,从而大大提高了钛宝石晶体中光束束腰的耦合效率同时实验上对连续钛宝石激光器进行了研究,采用20mm长的钛宝石晶体和10%输出耦合镜,并运用优化后的折叠角,最终用全线氩离子激光器泵浦的连续波钛宝石激光器的斜率效率高达34.2%,在泵浦功率为7.7W下,连续钛宝石激光器输出功率达1.89W.