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中国激光 2006年第11期杂志 文档列表

中国激光杂志激光器件

激光二极管连续抽运电光调Q Nd：YVO4激光器1441-1446

摘要：报道了全固态激光器连续抽运高重复率电光调Q的实验和理论分析结果。用LGS（La3Ga5SiO14）晶体作电光调Q元件，在激光二极管（LD）端面抽运Nd：YVO4激光器中实现了较高重复率的电光调Q输出。实验中在10^4Hz重复率下，抽运功率为28w时，平均功率超过5W，脉冲宽度为7ns，峰值功率为70kW，并对不同重复率时的脉冲输出进行了比较，在低重复率下，脉宽〈6．5ns，峰值功率超过100kW。在理论上，通过对连续抽运时的电光调Q速率方程进行修正，并考虑放大自发辐射（ASE）的影响，对调Q激光器的储能过程和脉冲输出特性进行了模拟，所得结果和实验数据能够很好地吻合。最后，利用LasCad软件对晶体的热效应进行了模拟，并利用临界稳定腔方法对热焦距进行了测量，测量和模拟结果基本一致。

一种新型有效的侧面抽运耦合技术1447-1452

摘要：抽运耦合技术是获得高功率激光器的关键技术之一。针对国外最新提出的一种利用二元金属衍射光栅进行侧面抽运耦合双包层光纤（DCF）激光器的方法，利用严格的矢量衍射理论，证明了这种二元金属衍射光栅虽然对TM偏振模有近94．4％的衍射效率但是对TE偏振模最大只有35％的衍射效率，因此对入射光存在严重的偏振依赖性。在综合考虑了对不同入射偏振光均具有较高衍射效率以及多层金属衍射光栅的工艺制作难度的前提下，提出了一种新型的三层阶梯状的金属光栅结构，该结构对入射的TE偏振光最大能达到72％的耦合效率，并且对TM偏振也保持较高的耦合效率，而且随着阶梯层数的增加，耦合效率将进一步增大。同时给出了金属衍射光栅的周期与厚度对＋1阶和-1阶后向衍射波的衍射效率的影响。

中国激光杂志实验技术与元件

高能炸药抽运光解碘激光实验技术1453-1456

摘要：成功研制了高能炸药抽运光解碘激光器系统，实现了爆炸激光器装置的稳定激光输出，并获得了近百焦耳的激光输出能量。实验中分别测量了101．325kPa下氩气中冲击波阵面的辐射光谱及冲击波阵面传播速度。该爆炸激光器系统利用七氟碘丙烷C3F7I作为激光工作物质，高能炸药作为抽运能源，实验中获得了较好的爆炸激光波形，激光脉宽（半峰全宽（FWHM））约34ps，最小光束发散角小于20mrad。详细介绍了爆炸激光器的工作原理，针对具体的实验装置及实验技术路线进行了分析和描述。分别在不同实验条件下开展了相关爆炸激光实验，对实验结果进行了分析，并对影响爆炸激光输出的因素进行了分析和讨论，为进一步研制更大能量的爆炸激光装置打下了基础。

偏振分配角θp对高功率激光三倍频波形的影响1457-1460

摘要：使用四阶龙格-库塔算法数值求解Ⅱ类-Ⅱ类偏振失配方案的三倍频稳态耦合波方程组。针对“神光Ⅱ”激光驱动器的三倍频系统，在二倍频匹配角吼和三倍频匹配角只均处于最佳匹配情况下，以1°为单位改变偏振分配角郇的偏离量，得到对应的三倍频波形特性的变化。研究表明，偏振分配角θp处于最佳理论匹配位时，对应的三倍频波形半峰全宽最窄，且波形上升沿抬起也最快；θp从最佳匹配位增加比从最佳匹配位减小对应的半峰全宽变宽更快，对应的上升沿抬起更慢。根据所得理论结果，在实验中调节偏振分配角θp，达到了改变三倍频输出波形特性，进而实现八路三倍频波形一致的目的。该研究结果对于更快地实现激光驱动器装置的功率平衡有一定的应用价值。

用于惯性约束聚变驱动器的色分离光栅-光束采样光栅集成元件的制作1461-1466

摘要：针对惯性约束聚变（ICF）驱动系统特别是其终端光学系统对元件数和元件厚度的限制要求，利用衍射光学元件（DOE）易于集成的优点，提出一种在石英基片的两面分别曝光制作色分离光栅（CSG）和光束采样光栅（BSG）的新方法，仅需一个石英片即可同时实现谐波分离和光束采样的功能。分别采用光学制版和电子束直写的方法制作了色分离光栅和光束采样光栅的掩模，并利用离子束刻蚀的方法加工了色分离光栅一光束采样光栅集成元件。结果表明，此集成元件的三倍频光能量利用率、色分离度以及采样效率等参数均与三倍频光通过色分离光栅、光束采样光栅分离元件时得到的结果相吻合，达到了惯性约束聚变激光驱动器终端光学系统的基本技术指标要求。

基于数字信号处理器的激光成像雷达目标识别算法实现1467-1471

摘要：激光成像雷达的空间分辨率较高，能成四维像（强度像十三维距离像），适合作目标识别探测器。支持向量机（SVM）是一种能在小样本学习的情况下，仍有较高识别正确率的目标识别方法。通过优化支持向量机算法，将它嵌入到激光成像雷达系统的数字信号处理器（DSP）芯片内，实现目标识别的功能，有很高的现实意义。首先用真实激光成像雷达强度像做实验，测试56个样本，共耗时31．97肛s，证明嵌入到数字信号处理器的支持向量机算法能满足实时性要求，识别正确率为98．2％；再用仿真激光成像雷达距离像验证支持向量机的推广能力，证明支持向量机在实时性和识别性能两方面都能满足激光成像雷达的识别要求。

脉冲波形对冲量耦合系数的影响1472-1476

摘要：为了研究TEACO2激光输出的脉冲波形对激光推进中冲量耦合系数的影响，通过激光技术手段，改变激光混合气体比例及压强，控制激光器脉冲输出波形，将激光的脉冲宽度压缩近50％。在此基础上进行的激光推进冲量耦合系数的实验测量和数值计算结果表明，对于大气呼吸模式TEACO2激光推进而言，在不影响工质击穿功率密度的情况下，减小脉冲前段起击穿工质作用的尖峰部分占整个脉冲能量的比例，有利于获得高的冲量耦合系数。脉冲宽度大于二维运动的特征时间时，获得的冲量耦合系数也高于脉冲宽度偏小时所获得的冲量耦合系数。

飞秒激光散斑相关法1477-1480

摘要：利用飞秒激光散斑的信息，可以得知散射体的空间运动信息。为此提出了飞秒激光散斑相关测量技术，将散射体变化或移动前后的飞秒散斑场分别用CCD探测器记录下来并储存于计算机中，对移动前的飞秒散斑场和移动后的飞秒散斑场进行相关性运算，就可以确定出散射体的有关特性或移动量，实现对飞秒散斑场移动实时测量。结果表明，实验中散射体的位移量与用相关算法得到散射体的移动量相吻合，证实了飞秒散斑相关法测量的可行性。

中国激光杂志激光物理与激光化学

周期性极化晶体的群速匹配飞秒脉冲光学参量放大1481-1485

摘要：研究了周期性极化晶体非共线参量放大的群速匹配和群速色散。提出了估算光学参量放大（OPA）光谱带宽的一般性方法。光谱带宽由波矢失配中泰勒级数展开式的第一、第二项决定，当展开式中一级项为零时，三个非共线相互作用波是群速是匹配的，这时参量带宽由群速色散决定。选择合适的光栅周期，能获得调谐范围较宽的群速匹配脉冲参量放大，参量带宽与晶体长度、非共线角及群速色散有关。研究了增益带宽与晶体长度及抽运光强度的关系，也研究了离散角和有效非线性系数等。由于群速匹配，参量带宽很大，大大增加了最大有效长度和能量转换效率。

载波包络相位稳定的6fs超快强激光脉冲及其在高次谐波产生中的应用1486-1489

摘要：脉冲宽度40fs，功率1．1W的载波包络相位（CEP）稳定的飞秒激光脉冲在充氩气的空芯光纤内由于自相位调制频谱展宽，通过啁啾镜和斜劈补偿色散，最终可获得脉冲宽度为6fs的载波包络相位稳定的强激光脉冲。将之应用到高次谐波实验中得到了脉冲宽度为500as的单个阿秒脉冲。

中国激光杂志简讯

欢迎成为《中国光学期刊网》企业会员1489-1489

中国激光杂志激光物理与激光化学

外部光注入分布反馈激光器的非线性动力学特性1490-1495

摘要：实验研究了外部光注入分布反馈（DFB）激光器的非线性动力学行为，并给出了其输出特性随注入光强度和频率失谐量变化的动力学特征图。实验结果表明，激光器的动力学行为对外部的微扰十分敏感；在不同外部光注入条件下，激光器可以呈现出单周期、倍周期、多周期以及混沌等多种非线性动力学特征；在注入光强度和频率失谐量变化空间存在三个复杂动力学区域；激光器表现出的复杂动力学行为总是与周期行为有关；当激光器处于复杂动力学区域时，其频谱为连续谱，在连续谱上存在多个明显的峰，所对应的频率定义为特征频率，特征频率的大小不随注入光的强弱以及频率变化。

调制转移光谱的最佳吸收程1496-1500

摘要：调制转移光外差光谱信号的信噪比（SNR）和中心斜率与吸收程等有关。采用吸收程微元叠加法——把吸收程分成n段，计算出每一段产生的调制转移光谱信号元，再对n求和得到总的调制转移光谱信号。利用该方法，理论上研究了调制转移光谱信号相对强度及中心斜率随吸收程的变化，得到最佳吸收程。实验上比较了碘池温度为～15℃时一倍程（40cm），二倍程（80cm），三倍程（120cm）和四倍程（160cm）的光谱信号信噪比和谱线中心斜率，得到三倍程时信号信噪比和谱线中心斜率为最大，估算得到相应的激光稳频精度为9×10^-14（1s积分时间）。通过吸收程优化过程获得的调制转移光谱信号用于激光频率稳定控制，有望获得更高的稳频精度。

一种新型有机金属化合物的三阶光学非线性研究1501-1505

摘要：为了研究一种新型有机金属化合物（十六烷基三甲基铵）双（1，3-二硫杂环戊烯-2-硫酮-4，5-二硫基）-镍（简称CTNi）的三阶非线性光学性质，配制了浓度为1．0×10^-4mol／L的丙酮溶液作为待测样品，采用Z扫描测试技术，在波长为1064nm，脉宽为40ps的条件下研究了该样品的三阶非线性光学性质。研究发现，该材料具有很强的饱和吸收特性，其激发态有效吸收截面为σeff=1．47×10^-18cm^2，相应的非线性吸收系数β=4．36×10^-12m／w。另外，Z扫描曲线显示该材料还具有较强的自散焦效应，其三阶非线性折射系数n2=1．55×10^-18m^2／w。

中国激光杂志简讯

“名家讲坛”征稿启事1505-1505

中国激光杂志激光物理与激光化学

超高强度飞秒脉冲的三次谐波转换1506-1511

摘要：针对超高强度飞秒激光，对利用单块BBO晶体产生三倍频（THG）的过程进行了分析，比较了单块晶体中三阶非线性效应以及级联二阶非线性效应对三倍频转换效率的作用，讨论了入射基频光光强、晶体厚度、自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）、群速度失配、失谐角、方位角等因素对三倍频光转换效率、时间波形及光谱分布的影响，在此基础上，提出了提高三倍频转换效率的方法。研究结果表明：入射基频光强一定时，三倍频光的峰值光强、脉冲宽度（FWHM）随晶体厚度变化不明显。通过优化基频光入射角度，可提高单块BBO晶体三倍频光转换效率及峰值光强，并减小三倍频光脉冲宽度。此外，方位角的优化也可在一定程度上提高三倍频转换效率。

中国激光杂志简讯

征订启事1511-1511

中国激光杂志激光物理与激光化学

光参量效应中低阶色散对超短高斯脉冲展宽的影响1512-1516

摘要：以宽度为50fs的超短脉冲和负单轴晶体CsLiB6O10（CLBO）为例，对非线性光学晶体中低阶群速度色散（GVD）导致的超短高斯脉冲和超高斯脉冲的脉冲展宽进行了理论分析。在光参量相互作用过程中，对初始无啁啾和有啁啾调制的超短高斯脉冲的脉冲展宽机制和因素进行了数值计算，得出群速度色散导致超短脉冲的寻常光比非寻常光脉冲展宽更严重；波长越短，脉冲展宽越大；当晶体长度等于色散长度时，脉冲宽度增加为初始时的√2倍，色散长度越短，超短脉冲展宽越明显。