双包层光纤激光器有无损耗时的输出特性比较

从对线形腔掺镱双包层光纤激光器的输出特性进行的研究,得到了激光器泵浦阈值功率、输出光功率的表达式,并重点比较了有损耗和无损耗时光纤激光器的输出功率随光纤长度、后腔镜反射率、泵浦功率变化的关系,得出:由于损耗的存在,激光输出功率会有一定的下降,并且这个下降会随着光纤长度、后控镜反射率、泵浦功率的变大而更加显著。     

受激准分子激光器

自激光器发明以后15年来,人们运用各种介质和激励方法观测了激光器的振荡情况,研究了Q开关、锁模、波长转换、光混合等其它有关技术,并使之逐渐得到广泛应用。就短波长区域的激光器而言,从原有的可见光到红外的激光,利用晶体倍频的方法或者将2个波长进行光混合,就能比较简单地得到2000A～＊以上的紫外光。但是在短波长区域内,堪称高效率、高功率输出的激光器,例如能适应激光核聚变要求的激光器单靠过去的激光介质和频率技术无论如何是不能满足要求的,因而开辟了研制“新型激光器”这一新的领域。     

皮秒脉冲泵浦的高功率超连续谱光源

实验研究利用皮秒脉冲泵浦光子晶体光纤产生高功率超连续谱输出,探讨制作高功率全光纤超连续谱光源的关键技术,分析不同结构皮秒脉冲光纤激光器泵浦光子晶体光纤产生超连续谱的优缺点.应用重复频率倍增技术降低激光器自身的非线性效应,得到性能参数合适的高功率皮秒脉冲光纤激光器;采用后处理技术将光子晶体光纤输入端扩芯后与双包层光纤进行...     

ZnGeP2 OPO产生4.3 μm波段窄线宽激光实验研究

为了设计4. 3μm波段大功率窄线宽中红外激光器,开展了2. 7μm激光抽运ZnGeP_2晶体光参量振荡(Optical Parametric Oscillation,OPO)技术产生4. 3μm波段窄线宽激光实验研究,对实验结果开展了详细的分析。抽运源为1064 nm抽运的KTiOPO_4OPO激光器输出的2. 7μm波段参量激光,KTiOPO_4OPO采用单谐振结构,将两块相同的KTiOPO_4晶体光轴相向放置以补偿走离效应,KTiOPO_4晶体按Ф=0°、θ=62°切割以获得波长2. 7μm波段激光输出,采用Ⅱ(B)类相位匹配(o→o+e)以利用较大的非线性系数。ZnGeP_2OPO采用单谐振结构,采用Ⅱ(B)类相位匹配(o→o+e)以获得窄线宽输出,ZnGeP_2晶体按Ф=0°、θ=68°切割以获得波长4. 3μm波段激光输出。在抽运光波长2. 7μm,脉冲能量为7. 5 m J,脉宽8. 6 ns的条件下,获得脉冲能量2. 12 m J,线宽30 nm,脉宽8. 7 ns的4. 26μm激光输出,光-光转换效率约为28. 3%,斜效率约为32. 6%,水平和垂直方向的光束质量M~2分别为6. 2和13. 5。     

闪灯泵浦国产Nd:YAG陶瓷调Q激光器

陶瓷激光器在高掺杂、大尺寸和复合结构设计等方面有着特殊的优势,具备实现高能、高光束质量激光器的潜力.研究了上海硅酸盐所提供的新型国产Nd:YAG陶瓷激光材料的激光输出性能,对比了陶瓷激光棒与单晶激光棒的储能特性,通过主动和被动调Q两种方法分别实现了闪灯泵浦陶瓷脉冲激光器,获得了重频1～20Hz可调,单脉冲百毫焦量级的输...     

两路相互注入锁定Nd:YAG激光器

通过锁定多模块输出激光相位实现激光功率扩展的相干合成技术是获得高能高光束质量光源的有效途径.本文分析了相互注入锁定相干合成的机理及其对激光器相干性的影响,利用偏振元件将两路独立的Nd:YAG激光器关联起来,解决了耦合过程中的损耗问题,实现了两路激光器的相互注入锁定,获得了总功率4.4W的部分相干激光输出,长曝光结果表明远场光斑峰值功率密度提高了1.4倍,对利用相干合成技术实现高能固体激光器技术进行了初步探索.     

一种基于串联谐振型变换器的激光电源设计

激光器电源是激光器装置的重要组成部分,其泵浦方式分为光激励、放电激励、能量激励等,均必须配有相适应的供电电源。基于脉冲式固体激光器中负载是气体放电器件的激光电源,设计了一种带有预燃放电功能的半桥LCC串联谐振逆变电路,可实现每次点灯不必使用高压触发脉冲,避免触发高压的电磁辐射干扰。使得当灯处于低阻状态时,电容器上的能量能更有效地转换成光能。整体电源设计结构简单,可靠性高,可满足激光器对电源稳态工作的要求,在应用预燃电路后,激光输出能量可提高10%。     

BBO晶体II型相位匹配光参量振荡器的输出线宽

采用355nm脉冲激光作为泵浦源,对影响BBO晶体II型相位匹配光参量振荡器输出线宽的各种物理机制进行了数值模拟计算和分析。结果表明,II型相位匹配是光参量振荡器获得窄线宽的有效而简单的手段。     

BBO晶体Ⅱ型相位匹配光参量振荡器的输出线宽

采用355nm脉冲激光作为泵浦源,对影响BB0晶体Ⅱ型相位匹配光参量振荡器输出线宽的各种物理机制进行了数值模拟计算和分析。结果表明,Ⅱ型相位匹配是光参量振荡器获得窄线宽的有效而简单的手段。     

深紫外非线性晶体KBe_2BO_3F_2的光学倍频特性

通过理论模拟计算详细分析了KBe2BO3F2（KBBF）晶体的光学倍频特性,得到了Nd∶YVO4激光6倍频输出的深紫外激光光源（177.3 nm）的相关技术参数。结果对于KBBF晶体用于产生深紫外全固态激光（DPL）的实验研究提供了重要的理论依据。     

基于激光推进的光船发射任务设计与参数优化分析

针对发射初始质量为100kg的光船到近地圆轨道的任务,研究了激光平均功率、激光大气传输特性、光船激光接收面面积、发动机比冲、发动机能量转化效率等参数之间的相互关系及光船飞行任务的优化问题。针对激光发射光船的具体要求,由功率估算公式计算出激光平均功率,从激光作用范围估算出光船的激光接收面的最小面积;基于光船飞行动力学模型,结合估算的参数,应用序列二次规划方法优化计算出光船飞行的最优弹道。计算结果表明,光船入轨质量可达到35.5kg,最优比冲为8140m/s。     

3种非线性光学晶体光参量放大相位匹配特性的比较研究

利用Nd∶YAG激光的倍频、三倍频和四倍频谐波脉冲,对3种非线性光学晶体K2Al2B2O7(KABO),CsLiB6O10(CLBO)和β-BaB2O4(BBO) 产生宽频带的飞秒激光I型非线性光参量放大相位匹配特性进行了系统的理论计算和分析.分别讨论了放大共线以及非共线情况,计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度.研究结果表明对于这3种晶体,都能够产生宽频带的飞秒脉冲激光.增大非共线角,相位匹配带宽增加.在相同的条件下,CLBO晶体具有最宽的波长可调谐范围,CLBO晶体相位匹配特性优于KABO晶体,KABO晶体优于BBO晶体.这对于高效率地产生脉宽极短的飞秒参量激光、扩大飞秒激光的调谐范围以及通过参量技术放大飞秒脉冲都具有重要的意义.     

固体热容激光器温度场应力场分析

采用有限元分析方法,对Nd:YAG作为激活介质的固体热容激光器的温度场及应力场进行了研究.结果表明固体热容激光器的温度场、应力场与常规的固体激光器有很大的差异,常规的固体激光器激活介质必须在泵浦的同时进行冷却,晶体表面温度比中心温度低,晶体表面受到的是张应力.固体热容激光器发射激光时,激活介质处于绝热状态.激活介质表面的温度要比中心高,激活介质表面出现的是压应力.这种差异是固体热容激光器可以高功率运转的物理机制.     

激光二极管侧面泵浦高重频固体激光器热效应研究

从激光晶体内部温度分布入手,对其热应力和热透镜效应进行了计算分析,并在此基础上进行了热不灵敏腔的理论设计以补偿热透镜效应。该研究为进一步优化激光器设计,提高其激光输出的稳定性奠定了理论基础。     

BaGa4Se7与KTiOAsO4光参量振荡输出3.5 μm激光性能对比

为对比新型非线性晶体BaGa₄Se₇(简称 BGSe)和成熟商用非线性晶体KTiOAsO₄(简称 KTA) 所输出的中红外激光性能,使用1.06 μm激光泵浦BGSe(56.3°,0°,type-Ⅰ)和KTA(90°, 0°,type-Ⅱ-A)输出3.5 μm激光。在泵浦光波长为1 064 nm、脉宽为13 ns、光斑直径为4 mm、光参量振荡腔长为90 mm的条件下,实验测得KTA(L=20 mm)和BGSe(L=15 mm)的泵浦振荡阈值分别为52.6 mJ(理论值为46.11 mJ)和20.6 mJ(理论值为18.32 mJ);BGSe输出波长与温度的变化率Δλ₂/ΔT为3.20 nm/℃(理论值为2.49 nm/℃),KTA的Δλ₂/ΔT为0.073 nm/℃(理论值为0.077 nm/℃);实验测得BGSe的输出线宽为4.71 nm,KTA为2.45 nm。BGSe和KTA的泵浦阈值和温度调谐在理论和实验上吻合得较好,且结果表明:BGSe在这两个方面优于KTA;但KTA在输出窄线宽方面优于BGSe晶体。实验结果表明,BGSe是一种具有广泛应用前景的中远红外非线性晶体。     

不同背压条件下HF激光器出光实验

为了研究HF化学激光器的背压对激光器输出性能的影响,同时也为即将开展的基区引射式HF化学激光器实验提供参考数据,针对某一特定结构的HF激光器,通过改变激光器背压进行出光实验,得到了不同背压条件下的输出功率和激光光斑。结果显示,该激光器形成有效激射的背压上限为4kPa,同时,扩散混合对腔压的依赖非常严重,相比之下,射流混合在较高的背压条件下仍然能够形成激射。     

固体激光器的发展及军事应用

固体激光器是以掺杂的玻璃、晶体或透明陶瓷等固体材料为工作物质的激光器。从世界上第一台激光器发明至今,固体激光技术取得了很大的发展,主要表现三个方面:第一,工作物质不断改进。最初是红宝石激光器,后来出现了钕玻璃和掺钕钇铝石榴石激光器,现在又有了掺钕镓钆石榴石激光器。还有报道称,目前出现了以陶瓷为基质的新型激光材料。第二是泵浦光源的改进。最初是闪光灯,后来发展为弧光灯, 现在出现了高功率激光二极管泵浦。第三是工作物质结构的改变。从最初的棒式结构发展成板条式,又到后来的光纤式结构。     

半导体激光器温度效应对调频体制激光雷达的影响分析

半导体激光器的输出光功率受温度的影响较大,当工作在平衡温度时,其输出光功率受动态平衡温度调制,给调频体制激光雷达测量性能带来影响。分析了温度、阈值电流、斜率效率三者之间的关系,并通过构建的测量系统测量了50 mW半导体激光器的光功率输出特性,根据理论和实验结果分析了其对调频体制激光雷达的影响。     

HF化学激光器光腔流场荧光光谱分析

化学发光方法是HF/DF化学激光器光腔流场参数的重要实验测量方法.观察并记录了在增大H2流量时,电激励HF激光光腔流场可见光荧光的变化现象,对光轴处可见光荧光进行了光谱测量.对激光器光腔内介质成分进行了理论分析,HF高阶泛频谱线计算结果显示第3振动激发态到基频的跃迁谱线处于红外区.通过对荧光实验测量光谱与光腔内介质谱线...     

激光驾束制导信息场仿真系统设计

为满足激光驾束制导信息场检测和标校检测设备的需要,设计了激光驾束制导信息场仿真系统。采用在仿真制导导弹飞行曲线取样的方法,利用FPGA、激光器及其驱动电路产生仿真信息场。试验结果表明：仿真系统信号输出稳定、精度高,可以满足激光驾束制导信息场检测标校的要求。