高功率准连续微秒532nm激光输出

正全固态激光器(DPL)具有效率高、结构紧凑、可靠性高、可获得高功率和高光束质量输出等优点,因此成为固体激光器的一个重要发展方向。具有高平均功率、高重复频率的绿光激光源可应用于可调谐激光的抽运源、海洋探测、光电对抗、污染检测、激光医疗、同位素分离、激光表演等方面。2005年,日本     

产生钠导引星星群的钠信标激光合/分束技术

研究了脉冲光束的偏振和时序非相干合成技术,通过偏振合束器将两路50 W级500 Hz的589 nm钠信标激光在空间上合为一束光线,成功突破了100 W级μs脉冲全固态钠信标激光输出;利用脉冲激光同步延时器控制两路激光脉冲的时序,使其按先后顺序合成一束脉冲激光,重复频率提升到1 kHz。合束后的激光光束质量M²约为1.41,与单光束的光束质量基本保持一致,光斑抖动性约为40μrad,可满足激光钠导引星自适应光学系统的应用需求。与传统的相干合成方法相比,该偏振和时序非相干合成方案具有结构简单、稳定、效率高的优点,且整个系统无需复杂的相位控制机制,为脉冲激光功率扩展提供了新途径。基于上述技术基础,结合自主提出的精密偏振分光专利技术,在丽江天文台通过一台发射望远镜将四束25 W/束的μs脉冲黄激光发射到钠层,成功产生了四颗钠导引星,这一结果将有助于推动大型地基光学望远镜中多层共轭自适应光学技术的发展。     

基于光参量放大相位共轭特性的图像修复与增强

非线性光学相位共轭技术可将经过散射介质后产生畸变的光学波前进行修复.本文基于光参量放大(OPA)过程的光学相位共轭(OPC)特性,进行了光学相位共轭图像修复和增强的实验研究.基于大能量532 nm皮秒抽运激光和大口径非线性光学晶体KTiOPO_4(KTP)(Ⅱ类相位匹配),对经过牛奶乳浊液后已无法识别的1064 nm近红外光学图像,进行相位共轭修复,修复后的图像分辨率达12线/mm,此外,结合OPA过程的光学增益特性,实现了超过17 dB的光学图像增强,为现有三波混频光学相位共轭修复畸变所获图像增益的最大值.在此基础上,峰值信噪比较修复之前有160%的提升.考虑到光参量过程所具有的波长可调谐特性,在实际应用中,可根据需要,选择与生物组织的光学治疗窗口相匹配的成像波长,从而保证更长的穿透深度,提升生物组织成像和医学无损检测的效果.     

高功率可调谐1064 nm准连续单频激光振荡-放大系统研究

研制了高功率可调谐1064 nm准连续单频激光振荡-放大系统.振荡级采用三镜环形行波腔型结构的Nd:YAG激光器,通过精确控制腔内标准具的温度改变标准具材质折射率和厚度实现了对激光波长的调谐,获得了13.2 W调谐范围为58 GHz的1064 nm准连续单频振荡光,其重复率为1 kHz,占空比为10%.经过由双Nd:YAG激光头串接构成的放大器对振荡光进行双程放大后激光最终输出功率为44 W,光束质量因子M²= 1.58. 关键词： 可调谐激光 单频激光 标准具 振荡-放大系统     

High power high beam quality diode-pumped 1319-nm Nd:YAG oscillator-amplifier laser system

This paper demonstrated a high power and high beam quality diode-pumped 1319-nm Nd:YAG master oscillator-power amplifier laser system. A thermally near-unstable resonator with four-rod birefringence compensation flat--flat cavity was adopted as the master oscillator. A solid etalon was inserted in the unidirectional ring resonator to compress the laser linewidth. Under a repetition rate of 500~Hz and pulse width of 160~\mus, the master oscillator delivers an average output power of 16.8~W at 1319~nm with linear polarisation, beam quality factor M^{2} = 1.16 and linewidth of 3.2~GHz. A double-pass power amplifier with two amplifier stages was employed for higher power scaling and the output power was amplified to be 25.9~W with M^{2} = 1.43.     

双热焦距激光热近非稳腔系统

多热焦距激光谐振腔与单热焦距谐振腔相比,具有结构灵活、热管理简便等优点,然而其热稳定性受到激光头分布等因素影响,需要优化设计以实现多热焦距激光谐振腔高功率稳定输出.理论分析了激光头分布对多热焦距激光谐振腔热稳定性的影响,对比了单热焦距双棒谐振腔、双热焦距3棒对称谐振腔和双热焦距3棒非对称谐振腔的热稳定性.根据理论分析,采用不同热焦距的激光头构成双热焦距3棒串接对称热近非稳腔,通过优化设计,当抽运功率为3480 W时,该连续波1064 nm Nd∶YAG激光系统获得稳定输出,最高输出功率达1125 W,光-光转换效率达32%,光束质量约15 mm·mrad.     

飞秒激光脉冲在高非线性光子晶体光纤中产生超连续谱的实验研究

使用钛宝石激光器抽运一根长1m的高非线性光子晶体光纤,获得的超连续谱波长覆盖范围为420—1700nm,输出功率为170mW,转换效率在20%以上;对实验结果给出了详细的分析,并与理论模拟结果相比较,认为超连续谱产生的主要原因是高阶孤子的分裂和四波混频效应.同时研究了不同抽运功率和不同抽运波长下超连续谱产生的情况,发现对同一根光纤,抽运功率由小到大变化时,可将输出的光谱分为初始展宽,剧烈展宽和饱和展宽三个阶段,当输出的光谱处于初始展宽和饱和展宽阶段时,都会存在一定的抽运残留,当输出的光谱处于剧烈展宽时,转 关键词： 光子晶体光纤 超连续谱 高阶孤子 反常色散区     

30W级第二代钠信标激光器研究

采用Nd:YAG 1064与1319 nm激光在非线性晶体 LBO中和频,获得了高功率、高光束质量、窄线宽的准连续微秒脉冲钠信标激光.该钠信标激光平均输出功率为33 W,光束质量因子M2＝1.25,线宽小于0.4 GHz,波长为589 nm,并可精确调控到钠原子D2谱线,稳定性优于±0.3 GHz,重复频率为500 H...     

酶蚀卤化银明胶制作连续微结构

提出酶蚀卤化银明胶制作连续深浮雕微结构的新方法。给出了卤化银明胶酶蚀成像原理和深刻蚀过程机理的理论分析。求得存在吸收时 ,刻蚀深度与曝光量关系的解析式。表明胶膜对光的吸收是造成其非线性关系的主要原因 ,并提出了解决方案和优化工艺参数 ,通过实验得到在刻蚀深度为 4 μm范围内有良好的线性关系 ,最后成功制作了良好面形的微柱透镜列阵     

A 4.8-W M^2 = 4.6 Continuous-Wave Intracavity Sum-Frequency Diode-Pumped Solid-State Yellow Laser

A yellow continuous wave with beam quality M^2= 4.6 and output power of 4.8 W at 589nm is generated by intracavity sum-frequency mixing of 1064 nm and 1319 nm radiations of a Nd：YAG laser. To achieve high beam quality at high power, thermally near-unstable flat-flat resonators with two-rod birefringence compensation are designed to obtain the large fundamental mode size inside the Nd：YAG rods and the same beam width inside the KTP crystal. The optimal intracavity power ratio of both 1064nm and 1319nm beams is also considered. The output power fluctuation of the yellow laser remains less than 5% in four hours.