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中国激光 2007年第09期杂志 文档列表

中国激光杂志实验技术与元件

激光二极管抽运的国产Yb：YAG陶瓷激光器1171-1173

摘要：研究了国产Yb：YAG陶瓷的激光输出特性。激光器采用激光二极管（LD）纵向同轴抽运Yb：YAG陶瓷样品，样品的掺杂原子数分数为1％，一端面镀940nm和1030nm双增透膜，另一端面镀1030nm增透膜，激光器在1031nm处获得了近红外激光输出。实验中分别测试了Yb：YAG陶瓷在不同输出透射率（T=4％，8％，10％）条件下的激光输出特性。整个实验过程中，激光器维持基横模运转。当输出透射率为10％，吸收的抽运功率为9W时，激光器获得最大的激光输出功率为1．63W，相应的斜率效率为23．2％。

78 fS被动锁模掺Er^3＋光纤激光器1174-1177

摘要：用性能稳定的976nm激光二极管（LD）作为抽运光源，利用非线性偏振旋转（NPR）作为可饱和吸收体，实现了环形腔结构的被动锁模掺Er^3＋光纤激光器。在抽运功率为57mW时，通过调节与波长无关的全光纤在线偏振控制器，获得了谱线宽度为40．8nm，中心波长1544．0nm，脉冲宽度为78 fs的稳定飞秒脉冲激光，其重复频率为11．18MHz，平均输出光功率为5．4mW，单个脉冲能量为0．5nJ，峰值功率为6200W。

83W 659．5nm全固态红光激光器1178-1181

摘要：报道了采用双抽运头串联的对称直通腔结构及KTP晶体腔内倍频实现高功率红光激光输出的实验结果。在激光二极管（LD）抽运功率为1250W，声光Q开关工作重复频率为10kHz条件下，获得平均功率为83W，波长为659．5nm的红光激光输出，光一光转换效率为6．7％，斜率效率为17％。激光器采用平一平腔结构，每个抽运头使用了一个连续运转的高功率激光二极管侧面抽运组件，组件内由35只20W的激光二极管呈五边形阵列分布抽运一根Nd：YAG圆棒。采用镜片镀膜的方法使Nd：YAG工作在1319 nm波长，经腔内倍频得到单一波长659．5nm红光输出，并对该激光器的基频及倍频输出特性进行了实验研究。

高透腔面大功率650nm红光半导体激光器1182-1184

摘要：利用石英闭管法对金属有机化学气相沉积（MOCVD）外延生长的应变量子阱（MQW）650nm A1GaInP／GalnP材料进行选择区域扩Zn，使扩Zn区域的光致发光（PL）谱的峰值蓝移达175meV，形成对650nm波长激光器的高透腔面，有益于减少激光器腔面光吸收，增加了激光器退化的光学灾变损伤（COD）阈值。后工艺制作出条宽100μm，腔长1mm的增益导引激光器，实现了红光半导体激光器的大功率输出。激光器阈值电流为382mA，在2．28A工作电流时达到光学灾变损伤阈值，最大连续输出光功率1．55W，外微分量子效率达到0．82W／A。

基于Pulser／Sustainer技术的可调谐长脉冲TECO2激光器1185-1189

摘要：采用光栅谐振腔，对一台基于Pulser／sustainer技术的紫外预电离长脉冲TECO2激光器的调谐特性进行了实验研究。在增益体积为1．17L，激光混合气体体积比V（CO2）：V（N2）：V（He）=1：5：19，工作气压为30 kPa条件下，实验测量了75条激光谱线的输出脉冲能量和脉冲宽度（半高全宽，FWHM），结果表明，相同的激励条件下，不同的激光波长，激光输出脉冲宽度有所不同。通过仔细观察比较四条主要谱线（9R（20），9P（20），10R（20），10P（20））的激光输出脉冲波形随放电电压、放电脉宽以及气体成分配比等的变化情况，说明基于pulser／sustainer技术激励的长脉冲可调谐TECO2激光器的激光输出脉冲宽度随调谐波长的不同而变化。简单实验分析表明，谱线增益的变化可能是引起谱线输出脉冲宽度不同的主要原因。

热退偏损耗完全补偿的千赫兹电光调Q Nd：YAG激光器1190-1193

摘要：为了同时补偿固体增益介质的热致双折射及热透镜效应，进一步提高重复频率1kHz激光二极管（LD）侧向抽运高平均功率电光调QNd：YAG激光器的输出功率，设计了一种完全消除热退偏损耗的双调Q开关谐振腔结构，此结构在传统调Q谐振腔的基础上沿着偏振片的退偏方向增加了一个凋Q谐振支路，并使得激光从增益介质方向输出。实验结果表明，此激光器的单脉冲能量比单Q开关结构的非补偿腔输出能量高出74．7％。当侧面抽运的激光二极管输出脉冲能量达到307mJ时，激光输出能量达到26．2mJ，光-光转换效率为8．5％，光束发散角为1mrad。

端面抽运高功率连续单频1064nm Nd：YVO4环行腔激光器1194-1197

摘要：采用808nm光纤耦合输出激光二极管（FCLD）单端端面抽运Nd：YVO4晶体，采用四镜折叠环行腔，在腔内插入法拉第旋光器和半波片实现激光的单向运转以抑制空间烧孔效应，并在腔内加入标准具，最终实现连续单频1064nm激光输出。在24．6W抽运功率时，最高输出功率达到9W，光一光转换效率为36．6％，肝因子约为1．14，频率漂移约200MHz。

基于纵模拍频控制的激光稳频技术1198-1202

摘要：介绍了一一种新的双纵模激光稳频技术：基于激光频率与纵模频率间隔的对应关系，通过精密锁相控制技术将两相邻纵模的拍频频率锁定在射频频率标准上，以控制激光谐振腔腔长，实现锁定激光频率的目的。理论分析表明，激光频率稳定度与两相邻纵模拍频频率的稳定度相同；实验上以射频频率标准为参考，精密锁定了He-Ne激光两相邻纵模的拍频频率及激光频率，且对采用该技术稳频的两套He-Ne激光系统进行了比对。实验结果表明，激光频率的稳定度为5×10^10（1 s积分时间），5×10^11（100s积分时间）。

中国激光杂志简讯

第十八届全国激光学术会议在哈尔滨召开1202-1202

摘要：第十八届全国激光学术会议于8月13～17日在哈尔滨工业大学科学园国际会议中心顺利召开。大会名誉主席由周炳琨院士担任，会议主席为范滇元院士和周寿桓院士。本次会议由中国光学学会与中国电子学会联合主办，哈尔滨工业大学可调谐激光技术部级重点实验室，黑龙江省光学学会共同承办，上海光学精密机械研究所等13家单位协办。

中国激光杂志实验技术与元件

焊料空隙对条形量子阱激光器温度分布的影响1203-1207

摘要：针对量子阱半导体激光器建立了内部的热源分布模型，利用有限元方法模拟计算得到了条形量子阱半导体激光器的三维稳态温度分布，分析了芯片与热沉间的焊料空隙对芯片内部稳态温度分布的影响。模拟结果表明焊料空隙的位置和尺寸都将影响到芯片内部的温度分布，焊料空隙的存在将导致空隙上方的芯片内部出现局部热点。随着焊料空隙的增大，芯片内热点区域增大，温度增高。位于芯片的条形电极中心下方的焊料空隙引起的芯片内部局部温升最大，并且沿腔长方向光出射腔面上温度相对较高，易引起光出射腔面上正反馈的电热烧毁，与实验结果吻合。

保偏光纤激光器的实验研究1208-1211

摘要：从耦合波方程出发，对掺钕光纤激光器输出功率沿光纤的分布进行了数值模拟，并对掺钕光纤激光器所需要光纤的最佳长度进行了分析。以808nm半导体激光器为抽运源，掺钕双包层保偏光纤为增益介质，使用对808nm高透，1060nm高反的二色镜和垂直切割的光纤端面（4％的菲涅耳反射）构成法布里-珀罗（F-P）光学谐振腔，对保偏光纤激光器进行了实验研究。实验中测量了掺钕光纤的荧光光谱，并就不同抽运电流对激光器输出功率和偏振特性进行了研究，在波长1060nm处得到了7．5W的激光输出，斜率效率为56％。

熔石英棒和光纤构成的新型复合型相位共轭镜1212-1216

摘要：提出一种使用熔石英棒和光纤构成的新型复合型相位共轭装置，并在实验中得以实现。这种组合将具有高的激光损伤阈值的大直径熔石英棒和具有较低的受激布里渊散射（SBS）阈值的光纤结合在一起，构成了振荡-放大形式的双池式受激布里渊散射结构，使得从光纤受激布里渊散射反射的斯托克斯光注入到熔石英介质中形成了强迫受激布里渊散射过程。在这种机制下，该复合型相位共轭镜较之单块熔石英棒、单根光纤或组合芯径光纤这三种形式的相位共轭镜，具有更低的受激布里渊散射阈值和更高的受激布里渊散射反射率，而且可以在较高的输入功率下运行。实验中将其用于高重复频率高功率的激光二极管（LD）抽运激光主振荡放大（MOPA）系统中，在100Hz重复频率下获得了42．05％的反射率，并且获得了很好的光束质量，光束质量因子M^2值从输入光束的3减少到1．6，反射光斑稳定。在400Hz下光束质量因子M^2值达到1．7。

一种激光折叠腔稳定性分析及设计的新方法1217-1221

摘要：为了对激光谐振腔进行优化设计，运用光学传输矩阵理论，借助V型折叠腔激光器的等效简化模型对该激光腔的稳定性进行了研究。分析了腔长、折叠镜焦距、反射镜曲率半径与系统稳定性的关系，得到以失调量为参数的稳区临界曲线方程，实现了三镜折叠腔型CO2斩光盘式调Q脉冲输出激光器的设计。分析结果表明，对于子腔预先给定的参量，只要另一子腔满足适当的失调量，整个谐振腔就是稳定的。任一子腔内有二个稳定区而非以往研究者提出的一个稳定区，可根据需要选取最佳的稳定点。采用失调量而非g因子作为参数，直接给出稳定区范围和失调误差，使用性好。

光栅拼接旋转偏差实时监测调节实验1222-1226

摘要：为了获得拍瓦激光系统需要的大口径高破坏阈值光栅压缩器，用多块电介质膜光栅进行拼接是解决问题的有效方法。旋转偏差需要控制在1μrad内，才能避免拼接误差带来的时空特性影响，因此利用零级光和一级衍射光对旋转偏差进行独立监测，采用二次曲线拟合法对干涉条纹中心位置进行高精度测量，测量精度可达0．1pixel，检测到旋转偏差约0．5μrad；高精度的要求受调节机构和环境的限制，需实时监测调节来保持光栅姿态，将偏转量反馈给光栅调节装置保持拼接子光栅的位置，可长时间保持在0．5μrad偏差内。实验结果表明，光栅拼接旋转偏差实时监测调节能满足拼接高精度和长时间稳定的要求。

中国激光杂志简讯

《中国激光》“综述”栏目征稿启事1226-1226

中国激光杂志激光物理与激光化学

铌酸锂晶体电子结构和光学性质计算1227-1231

摘要：使用基于从头计算平面波赝势法的CASTEP量化软件计算了铌酸锂（LiNbO3）晶体的电子能带结构和线性光学系数，采用耦合微扰方法（CPHF）计算了铌酸锂晶体的非线性光学系数。折射率和倍频系数的计算结果与实验结果基本符合，计算表明铌酸锂晶体中Nb原子的4d轨道电子态和O原子的2p轨道电子态发生了明显杂化。通过分析铌酸锂晶体的价带顶和导带底电子态密度的组成特点可知这些轨道电子态的杂化是其非线性光学效应的主要来源，同时计算还表明铌酸锂晶体中Li-O键具有明显的共价键性。

中国激光杂志简讯

高功率深紫外177．3nm激光倍频产生1231-1231

摘要：全固态深紫外激光器在光刻和高分辨光谱仪等领域有重要应用价值，而非线性光学晶体KBBF及棱镜耦合技术的应用实现了直接倍频产生深紫外激光（λ〈200nm），为全固态深紫外激光器实用化开辟了新途径。2003年，我们与日本东京大学合作，用该方法产生深紫外177．3nm激光的输出功率为3．5mW。

中国激光杂志激光物理与激光化学

横向抽运染料激光振荡器效率分析1232-1236

摘要：染料激光器由于不同的抽运方式，在出光效率和最佳输出耦合率等参数上有很大的不同。根据速率方程理论，分析了铜蒸气激光器（CVL）511nm横向抽运染料罗丹明6G（Rh6G）激光振荡器的光一光转换效率问题。得出染料对激光的自吸收损耗效应是造成横向抽运和纵向抽运两种方式光-光转换效率与输出耦合率差异的主要原因。对不同的染料Rh6G浓度和不同的输出耦合镜反射率进行横向抽运实验，得到8．2％的最高光光转换效率。实验结果显示横向抽运时较低的Rh6G浓度可以降低染料自吸收效应对出光效率的影响。同时，最佳输出耦合镜的反射率比纵向抽运时小。