A theoretical and experimental study on all-normal-dispersion Yb-doped mode-locked fiber lasers

We report on a theoretical and experimental study of an all-normal-dispersion (ANDi) Yb-doped mode-locked fiber laser, in which nonlinear polarization rotation (NPR) is used to realize mode-locking without any dispersion compensation. Based on the coupled nonlinear Schrdinger (CNLS) equation, a model simulating the mode-locked process of an allnormal-dispersion ring fiber laser is developed, which shows that the achievement of stable mode-locking depends on the alignment of the polarization controller (PC) along the fast-polarization axis of the fiber, the birefringence intensity, and the net cavity dispersion. According to the theoretical analysis, stable mode-locked pulses with pulse duration 300 ps and average output power 33.9mW at repetition rate 36MHz are obtained.     

120 W的二极管泵浦Nd:YAG绿光激光器

对激光二极管泵浦的NdYAG声光调Q腔内倍频固体激光器的折叠腔型进行了研究,当泵浦功率达800 W时,在V型腔上实现了脉宽为80 ns、重复频率为10 kHz、发散角为6 mrad、绿光功率为112 W的输出;在Z型腔上实现了脉宽为95 ns、重复频率为10 kHz、发散角为4 mrad、绿光功率为120 W的输出.比较两种腔型的实验结果可看出,Z型腔由于插入的光学元件较多,腔长较长,输出激光的脉宽较宽,但输出激光的光束质量有明显的提高.     

100 W全光纤声光调Q光纤激光器实验研究

 报道了一台全光纤结构主振荡功率放大(MOPA)型掺镱脉冲光纤激光器,以光纤光栅为腔镜,光纤型声光调Q的光纤激光器为种子源,通过两级掺镱双包层光纤放大器实现功率放大。对声光调Q的光纤激光器输出特性进行了研究,比较了不同泵浦波长、不同重复频率对激光输出功率和脉冲宽度的影响,并实现了最短脉冲宽度25 ns、单脉冲能量45 μJ的脉冲激光输出。在重复频率50 kHz时,对脉冲宽度130 ns、平均功率0.6 W的种子光进行放大,得到了平均功率102.5 W、脉冲宽度约240 ns的激光输出。     

掺镱光纤激光器自脉冲与自脉冲内的自锁模研究

采用单端连续抽运方式, 对自由运转的双包层掺镱光纤激光器的输出特性进行了详细的实验研究. 实验中不但观察到了自脉冲, 而且首次在自由运转的光纤激光器中观察到自锁模现象, 对它们产生的物理机理进行了相应的理论分析. 分析表明: 增益光纤的弱(未) 抽运部分对信号光的吸收导致光纤激光器内自脉冲的出现, 轴向模之间的拍频和自相位调制导致自锁模现象的出现, 而受激拉曼散射、 受激布里渊散射等非线性效应使它们进一步增强. 当抽运光功率略高于阈值时, 自脉冲宽度比较宽, 随抽运光功率增加自脉冲的脉宽变窄; 自脉冲包络面内的自锁模脉冲的宽度随抽运光功率增加也变窄, 进一步增加抽运光功率, 自脉冲和自脉冲包络面内的自锁模现象消失. 实验测得自锁模脉冲的间隔为224 ns, 最大(小) 自锁模脉冲的半高全宽约为35.0 ns (6.3 ns); 测得信号光的中心波长为1090 nm, 谱线半高全宽的最大(小) 值约为7.05 nm (2.01 nm).     

一种简单的大功率激光二级管阵列参量测试方法

本文详细介绍了一种测试大功率激光二极管阵列用金属光导管的设计原则及测试方法,它具有结构简单、操作方便、精度较高等一系列优点.文章最后还给出了通过这种方法测试大功率激光二极管阵列输出功率及发射光谱的一些实验结果.     

液相外延生长Cr,Ca∶YAG晶体的光谱特性

由液相外延方法在YAG晶体衬底上得到了可饱和吸收的Cr ,Ca∶YAG晶体外延层 ,给出了Cr,Ca∶YAG晶体外延层在 5 0 0nm～ 15 0 0nm范围内的室温吸收光谱曲线。分析表明 ,由外延方法获得的Cr,Ca∶YAG晶体吸收光谱的主要特征与提拉法晶体基本相同 ,但发现在 75 0nm左右存在一个弱的吸收峰。这个吸收峰极有可能产生于四面体格位的Cr5+ ,可以归属到电偶极容许的2 B1(2 E)→2 B2 (2 T2 )跃迁。     

100W高光束质量光子晶体光纤棒皮秒脉冲放大器

使用光子晶体光纤棒作为增益介质,设计了皮秒脉冲放大器的实验光路。通过实验研究分析了光子晶体光纤棒皮秒脉冲放大器的输出功率、斜率效率与光光转换效率、光束质量、重复频率、脉宽、光谱。获得了最大平均功率为101.7 W,重复频率为30 MHz,脉宽为6.4 ps,横向和纵向光束质量分别为1.111,1.017的近衍射极限输出,放大器的斜率效率达到了65%,光光转换效率达到了58.9%。     

二极管侧面抽运条件下工作物质增益分布特性研究

通过计算机模拟，研究了二极管侧面抽运条件下工作物质的增益分布特性，讨论了抽运结构各参量对增益分布特性的影响，比较了灯抽运与二极管抽运条件下工作物质增益分布的差别，并就其对激光光束质量的影响进行了初步的探讨。     

自加速类贝塞尔-厄米-高斯光束的理论和实验研究

空间相位调制一直是设计新型自加速光束的重要方法.参照类贝塞尔光束产生的思路,从理论上提出了一种新型的自加速无衍射类贝塞尔-厄米-高斯光束,并从数值模拟和实验两个方面研究此光束沿不同轨道的演化.理论上通过对厄米-高斯光束进行相位调制,产生了不同模式的自加速类贝塞尔-厄米-高斯光束.采用分步傅里叶算法模拟了(0,1),(1,0),(1,1)和(1,2)阶类贝塞尔-厄米-高斯光束沿预设轨道的传输过程.采用计算全息和空间光调制技术在实验中观察了类贝塞尔-厄米-高斯光束沿预设轨道的传输,例如抛物、双曲、双曲正割和三维轨道.实验观察与理论结果符合得很好.实验验证了不同阶类贝塞尔-厄米-高斯光束的奇特光斑结构,验证了光束的非衍射特性及传输轨道的可控性,且理论模拟验证了光束的自修复特性.作为此前研究的类贝塞尔光束的一般形式,本文所得到的光束可用于构造出更加新型实用的光束.     

二极管泵浦内腔倍频抑制绿光噪声的实验研究

 报道了在Nd:YAG棒和腔镜间插入四分之一波片，或在KTP倍频晶体和腔镜间插入四分之一波片，以及使用交叉双倍频晶体用以抑制二极管泵浦内腔倍频Nd:YAG激光器绿光噪声的实验结果。实验研究表明，使用上述三种方法之一能有效地减小折叠腔内的绿光噪声。用交叉倍频晶体可使噪声减小18％～25%。实验结果与理论一致，对实验中一些问题和值得进一步改进的地方也进行了讨论。