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中国激光 2005年第05期杂志 文档列表

中国激光杂志激光器件

千瓦级连续激光二极管面阵及微沟道冷却组件585-589

摘要：千瓦级连续激光二极管面阵由30个40 W的808 nm连续激光二极管条组成,按要求排列成5×6矩阵,发光孔径12 mm×70 mm.每个激光二极管条安装在微沟道冷却封装组件上,依靠高压冷却水通过微沟道维持连续运行.面阵的30个二极管条的电路串联,冷却水道并联,恒流电流50 A时,发射连续1060 W,808 nm波长的激光,平均功率密度126 W/cm2.5个K型热电偶安装在面阵不同位置测量激光二极管底部附近硅热沉的温度随耗散热功率的增加,面阵整体热阻的测量值为0.009℃/W.千瓦级连续面阵可用于抽运大功率固体激光器,也可用于材料表面热处理.

中国激光杂志简讯

征订启事589-589

中国激光杂志激光器件

激光二极管侧抽运Nd：YLF多程放大实验研究590-592

摘要：进行了激光二极管侧抽运Nd:YLF多程放大实验研究.设计了高增益的激光二极管侧抽运Nd:YLF放大腔,通过对放大器的优化设计避免了自激的出现.放大器工作波长为1053 nm,工作物质为c轴Nd:YLF,重复频率1 Hz,采用单个放大腔四程放大的光路结构,放大腔总抽运功率为1.8 kW,激光二极管的中心波长为797 nm,放大腔中激光二极管采用环状密耦合的方式,实现了高效抽运.种子激光能量为0.1μJ,脉宽为7.5 ns,M2≤1.1,稳定性为±8%.放大器输出能量为2.9 mJ,脉宽为6.7 ns,M2平均为1.65,稳定性为±6.9%,总增益为2.9×104倍.

激光二极管抽运的高效高重复频率Nd：YAG陶瓷激光器593-596

摘要：研制了激光二极管(LD)抽运的高效高重复频率声光调Q Nd:YAG陶瓷微型激光器件.激光器采用激光二极管纵向同轴抽运Nd:YAG陶瓷得到1064 nm近红外激光输出,采用熔融石英作声光介质,声光调Q重复频率1Hz～115 kHz可调.使用2W的激光二极管抽运,获得脉冲宽度16.4 ns,峰值功率2.46 kW,单脉冲能量40.5μJ的稳定运转.在重复频率110 kHz时获得495 mW的平均功率,总光-光转换效率达24.75%.研究了重复频率及抽运功率对声光调Q脉冲激光器性能的影响,并对实验结果进行了相应的分析讨论,在理论上加以合理的解释.

V^3＋：YAG被动调Q1．319μm全固态激光器597-600

摘要：V3+:YAG是一种新型的饱和吸收体,利用激光二极管(LD)抽运激光工作物质Nd:YAG,V3+:YAG被动调Q,成功地实现了1.319μm全固态激光器的脉冲运转.在1.6 W的抽运功率条件下,使用小信号透过率为89%和96%的V3+:YAG时,分别获得平均输出功率93 mW和192 mW,最小脉冲宽度(FWHM)7.9 ns和9.2 ns,重复频率8.4 kHz和27.8 kHz,峰值功率大于1.4 kW和750 W,脉冲能量11μJ和6.9μ的.1.319 μm脉冲激光输出,利用示波器的统计功能,测量了脉冲能量和重复频率的稳定度,结果表明4 h稳定度均优于5%.

输出高重复频率脉冲列的全固态激光器601-603

摘要：报道了利用声光振幅调制锁模的方法,在激光二极管端面抽运Nd:YVO4激光器上获得320 MHz高重复频率脉冲列的实验结果.实验采用平-平腔结构,腔长452 mm,耦合输出镜透过率为3.6%.所用声光介质为熔融石英晶体,以铌酸锂作换能器,在驱动功率4.5 W时,对1064 nm波长衍射效率为5%,相应的调制深度为0.31.在最佳锁模状态下,激光二极管抽运功率为3.5 W,此时激光平均输出功率为15 mW,示波器记录脉冲宽度680ps,实测光束质量因子M2小于1.5.并在实验基础上对激光器工作的稳定性进行了分析,结果表明在腔长变化不超过±100 μm时,输出波形仍是稳定的.

中国激光杂志实验技术与元件

半导体激光器线阵光束扭转对称化的实验研究604-608

摘要：利用双焦望远系统和扭转柱透镜系统实现了半导体激光器线阵(LD-bar)的扭转对称化,对称化后的光束在x和y两个方向的光束宽度、发散角和光束参量积接近相等,极大地改善了半导体激光器线阵光束的不对称性和像散特性,进行了以上变换的理论分析和实验研究.作为应用实例,用对称变换后的光束进行了抽运固体激光器的实验,激光器基模输出的效率比用不变换前的光束有明显提高.

一种C＋L波段高功率掺铒光纤宽带光源609-612

摘要：利用两段掺铒光纤作为增益介质,获得C-波段与L-波段同时输出的高功率放大自发辐射(ASE)光.采用双级双程结构,两级分别采用前向和后向抽运方式,实现了功率高达19.20 mW(12.83 dBm)的C+L波段(1520～1610 nm)高稳定放大自发辐射光源,中心波长为1552.82 nm.其中以低浓度铒光纤输出起种籽光作用,提高了光源的功率,调整了光谱平坦度.分析了两级抽运源参量的变化对光源各方面性能的影响.

飞秒激光脉冲在双折射微结构光纤中频率变换的研究613-616

摘要：报道了高非线性的双折射微结构光纤(MFs)与纳焦耳量级的飞秒激光脉冲相互作用下,在可见光波段通过相位匹配的四波混频效应获得了波长可调谐的反斯托克斯波的实验结果.由于该光纤的双折射性质,因此在不同偏振方向上具有不同的色散特性,所产生的反斯托克斯超短脉冲的中心波长受到输入脉冲的偏振态的影响.通过旋转输入端的半波片,在相互垂直的两种偏振态的飞秒激光脉冲的作用下,所产生的反斯托克斯波脉冲的中心波长分别为490 nm和510 nm,在微结构光纤的输出端能分别观察到明亮的蓝光和绿光的基模输出.实验研究了在不同功率飞秒脉冲激光的作用下,在不同长度的双折射微结构光纤中反斯托克斯波的产生情况,并对一系列现象进行了对比分析.

高能激光及其采样后大气传输中湍流及热晕效应的比较617-621

摘要：通过数值模拟,比较了高能激光及其采样后在湍流大气中传输时远场中央长曝光斑的环围能量半径与扩展等情况.结果表明,在仅有湍流时两者保持不变,而热晕会导致光斑的进一步扩展;采样器的透光比越低,热晕对光斑的扩展影响越小;未采样高能激光的远场中央光斑相对于高能激光经采样后的远场中央光斑的扩展,可归因于热晕效应.因此,利用光束波前采样器对高能激光及其采样后在湍流大气中传输时的远场光斑特性进行比较,就可以诊断高能激光大气传输热晕效应.

平行板静电场法铯离子引出的实验研究622-626

摘要：为研究平行板静电场法离子引出的规律,利用对由YAG四倍频脉冲激光(266 nm)一步电离产生的铯等离子体进行了多次离子引出实验.结果发现,离子引出时间随外加引出电压的增加而减小,随离子初始密度的增加而增长.通过对实验数据的分析,获得了在此实验条件下光致瞬态铯等离子体离子引出时间与外加引出电压和离子初始密度之间关系的经验公式.但是,离子引出时间并非一直随电压的增加线性减小.在外加电压超过1200 V以后发现离子引出时间有增加的趋势.在外加电压高于1000 V以后观察到溅射离子峰的存在,并讨论了溅射现象的存在对离子引出时间的影响.通过对离子引出与收集和溅射现象的分析获得了本实验条件下平行板静电场法离子引出中外加电压的最佳值.

中国激光杂志激光物理与激光化学

连续波DF／HF化学激光器高超音速低温喷管混合性能的研究627-631

摘要：高超音速低温(HYLTE)喷管是目前在燃烧驱动的连续波DF/HF化学激光器中广泛使用的一种喷管,为了掌握该喷管的混合性能,用激光诱导碘荧光(LIIF)法对实验室的单喉道小型燃烧驱动连续波DF/HF化学激光器的高超音速低温喷管的流场进行了测量.实验结果与理论研究一致,表明激光诱导碘荧光方法可以用于该种喷管混合性能的测量.

相位共轭反馈下垂直腔面发射激光器动态分岔特性的理论研究632-636

摘要：在传统半导体激光器动力学方程的基础上,突出了垂直腔面发射激光器(VCSELs)的微腔结构特点以及相位共轭反馈(PCF)的时间反演特性,建立起相位共轭反馈条件下的复合腔仿真模型.仿真结果表明:在外部反射率小于0.05的弱反馈条件下,垂直腔面发射激光器的微腔结构导致了它的动态特性与边发射器件有较大的区别,给出两者在混沌带的出现次数、存在范围以及分岔点的出现条件等方面的比较.相对于常规光反馈(COF)而言,相位共轭反馈的累积相位为零,这使得该机制下垂直腔面发射激光器表现出更为丰富的非线性特性.仿真中观察到常规光反馈经历了三个混沌带,相位共轭反馈经历了两个混沌带且稳定区域较宽;并发现在混沌吸引子产生的过程中常规光反馈光场的实虚部相空间轨迹保持对称,而相位共轭反馈的相空间轨迹则表现为对称的‘建立→破坏→再建立'这样的循环过程.

窄带和宽带双曲正割脉冲光束的解析传输式637-641

摘要：从近轴波动方程出发推导了窄带和宽带双曲正割脉冲光束的解析传输公式.通过数值计算比较了分别采用复振幅包络(CAE)表示式和复解析信号(CAS)表示式得到的脉冲光束,得出了选择脉冲光束研究方法的条件.结果表明复振幅包络表示式得到的解会存在空间奇异性,使光束出现不符合物理意义的非光束行为.对于宽带光束,复振幅包络解的奇异点的位置距离轴中心较近,使复包络解不能正确表示脉冲光束,而对于奇异点位置远离轴中心的窄带光束,对脉冲光束产生的影响可以忽略.因此,窄带脉冲光束可以采用复振幅包络和复解析信号两种表示式来研究,而对于宽带脉冲光束,必须采用严格的复解析信号表示式.

双环掺铒光纤激光器混沌相移控制方法研究642-646

摘要：提出双环单模掺铒光纤激光器激光混沌相移控制方法以及物理模型,数值计算出该激光器的最大李亚谱诺夫(lyapunov)指数,分析了光耦合器耦合系数对激光由分岔进入混沌的动力学行为的影响.说明了相移控制器是通过控制电光相位调制器外调制电压来控制相移,从而实现控制激光光场相位以控制偏振耦合效应,最终实现了控制激光混沌动力学行为;单相移混沌控制方法能实时、动态、有效地控制激光混沌到稳定态和周期态;双相移混沌控制方法则可以灵活改变两个相移控制器的相位,也能实时、动态、有效地控制激光混沌到稳定态和周期态,并能进一步产生多种丰富的激光动力学行为现象.

强激光三次谐波转换效率与相位扰动的关系647-650

摘要：研究了以Ⅰ/Ⅱ类角度失谐设置方式下,高强度激光在KDP晶体中的谐波转换问题.采用了包括三阶非线性、离散及衍射等效应的谐波转换计算模型,详细讨论了在三阶非线性、离散和衍射等效应的情况下,相位扰动与三次谐波转换(THG)效率的关系,绘出了相应的关系曲线.结果表明,相位扰动会使三次谐波转换效率降低,谐波转换效率越高三倍频的调制越小,提高三次谐波转换效率可以抑制相位扰动对其产生的不利影响.

近红外超快强激光在LiF晶体内空间选择性诱导产生色心651-654

摘要：通过显微镜聚焦近红外超快强激光作用在垂直于激光束移动的LiF晶体样品上,在LiF晶体中连续地诱导产生色心.以一定的间隔,反复移动该激光束的焦斑可在LiF晶体内空间选择性地诱导产生稳定的色心区.测定了不同条件下形成的色心区的吸收光谱,结果表明用近红外超快强激光可在LiF晶体中诱导产生具有激光效应的色心.

光学谐振腔增强碘分子调制转移光谱655-658

摘要：提出了一种新的高灵敏激光光谱技术--激光双频相位调制环形腔增强调制转移光谱技术.该技术采用单一晶体实现激光双频相位调制,在满足环形腔高精度锁定的同时,又结合了调制转移光谱技术的高灵敏度、高分辨率、无多普勒背景的优点和环形谐振腔增强技术在提高谱线信噪比方面的优势;由此,实验观察到127I2分子在532 nm波段高信噪比的超精细结构光谱.与传统调制转移光谱技术相比,该技术在提高微弱吸收光谱信号的探测灵敏度方面具有明显的优势,在高灵敏、高分辨光谱检测和激光稳频方面将有很好的应用前景.