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中国激光 2008年第02期杂志 文档列表

中国激光杂志实验技术与元件

宽带KrF激光抽运SF6受激布里渊散射的脉宽稳定性163-167

摘要：从理论和实验上对利用宽带KrF激光抽运SF6产生的受激布里渊散射（SBS）的脉宽稳定性进行了研究。获得了受激布里渊散射脉宽稳定性随抽运功率密度稳定性、抽运脉宽稳定性及介质气压变化的规律。发现受激布里渊散射脉宽的稳定性与抽运激光的稳定性直接相关，抽运激光的稳定性越好，获得的受激布里渊散射脉宽相对稳定性也越好。抽运光脉宽和能量的不稳定都会造成所产生的受激布里渊散射脉宽不稳定。在较低抽运功率密度情况下抽运光脉宽和能量的波动对受激布里渊散射脉宽稳定性的影响都不可忽略，但在较高抽运功率密度情况下受激布里渊散射脉宽稳定性主要受抽运光脉宽波动的影响。对结果进行了分析和讨论，获得脉宽稳定性较好的受激布里渊散射输出的条件是，使用脉宽稳定性较好的抽运光和在保证没有其他非线性效应产生的情况下，尽可能提高抽运光的功率密度和介质气压。

激光二极管阵列侧面对称抽运薄片激光器168-172

摘要：对激光二极管（LD）阵列5向侧面对称抽运Nd：YAG薄片激光器进行了实验和模拟研究。薄片激光器的耦合系统由消像差透镜组和空心光波导组成，采用φ15mm×1．5mm的Nd：YAG薄片进行初步实验，实验得到薄片激光器的激光输出平均功率为65．7W，光一光转换效率为10．5％，同时增益介质内具有较理想的荧光分布。同时考虑激光二极管在快轴和慢轴方向的发散特性及增益介质侧面的散射特性，采用光线追迹法，模拟并分析了增益介质内抽运光分布，模拟结果表明耦合系统具有88．3％的耦合效率，同时增益介质内具有较理想的抽运光分布，且与实验结粜相吻合。

中国激光杂志简讯

《中国激光》“综述”栏目征稿启事172-172

中国激光杂志实验技术与元件

空间CCD凝视成像跟踪系统的作用距离分析173-177

摘要：在充分考虑了空间背景光辐射特性以及漫反射目标对相干光和自然光的不同反射特性的基础上，利用信号检测的统计学方法，导出了空间电荷耦合器件（CCD）凝视成像跟踪系统分别在激光照明主动跟踪模式和太阳光照明被动跟踪模式下的作用距离表达式。结果表明，空间CCD凝视成像跟踪系统在脉冲能量为lmJ的激光照明主动跟踪模式下可对1m。空间漫反射目标实现10km量级范围内的跟踪；而利用太阳光照明的被动跟踪模式下的跟踪距离可达几百千米。

低密度台阶形闪耀光栅的制作183-186

摘要：介绍了制作低密度闪耀光栅的过程，在制作时，对传统的制作过程进行了改进，有效提高了制作质量。以40μm闪耀光栅为例介绍了制作的过程，得到了良好的光栅表面形貌，并且闪耀级次的衍射效率达到了70％以上。相比传统的制作方法，效率提高了5％～10％。对比了理论上的衍射效率，分析了实验误差，发现把存在对准误差的光栅进行处理将会有效地提高其衍射效率，为进一步提高闪耀光栅的衍射效率提供了依据。

高稳定激光二极管抽运Nd：YLF再生放大器187-190

摘要：设计并实现了一种放大纳秒激光脉冲的高稳定的激光二极管（LD）抽运Nd：YLF再生放大器。为了获得高稳定的输出，再生放大器工作在饱和状态。此时，再生放大器输出稳定性最好，而且注入激光脉冲能量波动引起的输出激光脉冲波动被抑制。由于增益饱和效应，再生放大器输出脉冲出现时域波形失真，附加后缀脉冲能够减弱时域波形失真。放大器工作波长1053nm，工作频率lHz。输入240pJ的3ns方波激光脉冲，输出激光脉冲能量4．2mJ，总增益大于10^7，不稳定度小于1％（均方根）．方波扭曲1．33。为3ns方波激光脉冲引入其本身幅度0．75倍的后缀脉冲，输出激光脉冲方波扭曲由1．33降至1．17。

Nd：YAG／Cr：YAG键合晶体的355nm激光器191-194

摘要：报道了一台基于Nd：YAG／Cr：YAG键合晶体的全固态355nm紫外（uV）激光器的设计及实验结果。采用平一平腔结构获得高峰值功率、小束腰的1064nm基频光。在谐振腔外，未聚焦的1064nm基频光经KTP晶体倍频产生532nm波长激光，二者再经I．BO晶体和频获得355nm紫外激光输出。实验中发现尽管Nd：YAG与Cr：YAG都是各向同性晶体，但在特定情况下输出的1064nm基频光具有近似线偏振的特性，此特性可以有效地增加二次谐波产生（SHG）时基频光的利用率，从而提高整台激光器的转换效率。而基频光的谱线宽度及发散角也影响二次谐波及三次谐波产生（THG）的转换效率，需使其尽量在晶体的允许带宽及允许角范围以内。综合这几点因素，对激光谐振腔进行了仔细设计。当激光二极管（LD）抽运功率为8W，激光器运行稳定时，基频光峰值功率达28kw，最终获得平均功率为124mw的355nm紫外激光。

产生太赫兹辐射源的Nd：YAG双波长准连续激光器200-205

摘要：产生太赫兹波辐射的方法可分为电子学和光子学两大类。在光子学领域，非线性光学差频方法是获取高功率、低成本、便携式、室温运转太赫兹波的主要方法之一。实验研究r激光二极管（LD）端而抽运Nd：YAG1319nm／1338nm双波长准连续线偏振运转激光器，理论计算了输出双波长在拈线性晶体DAST（4N，Ndimethylamino4＇N’methyl—stilbazolium tosylate）中差频产生太赫兹辐射的平均功率。在重复频率50kHzH时，双波长激光平均输出功率达到2．22w，斜率效率12．72％，线偏振度0．983，脉冲宽度71．91ns。M^2因子仅为1．165，不稳定性小于0．487％。根据非线性差频理论，计算出可在1mm厚DAST晶体中获得4．71mw的3．23THz高相干性太赫兹波辐射。这两条非常接近的谱线为进一步通过非线性光学差频方法获得高相干性太赫兹波提供了理论基础。

高重复率窄脉宽Nd：YVO4板条激光器206-210

摘要：部分端面抽运的混合腔板条激光器是一种新型的全固态激光器，采用这种结构，实现了高重复率调Q运转。在脉冲抽运情况下，1kHz运转时，得到脉宽4．6ns，单脉冲能量4．5mJ的激光输出。在连续抽运调Q输出情况下，5kHz高重复率运转时，获得了脉宽6ns，单脉冲能量3．1mJ的脉冲序列输出，平均功率超过15W；当重复率高达25kHzH时，得到脉宽9．5ns，单脉冲能量1．2mJ的激光输出，平均功率达30W。实验结果表明，输出水平还有很大的提升空间。

功率提取对连续波DF化学激光器腔压的影响211-215

摘要：为了研究功率提取对连续波DF化学激光器光腔压力的影响，基于一台小型燃烧驱动连续波DF激光器装置，进行了一系列实验，实验结果显示，随着提取功率的增大，光腔压力逐渐减小。利用一维定常流理论和光腔动力学理论，建立了从燃烧室到光腔出口的一维数学模型，得到光腔压力随比功率的变化关系曲线，取得了与实验较为一致的计算结果，从而给出了功率提取对光腔压力影响的理论解释，同时也验证了数学模型的合理性。数学模型和实验结果同时表明，从光腔中提取功率，光腔压力将有一定程度的下降，将实验条件参量代入模型计算，得出比功率为50J／g时，光腔压力比无功率输出时下降约7．4％。

中国激光杂志激光物理与激光化学

强场物理中超热电子的产生及输运216-220

摘要：在100Tw超短脉冲钛宝石激光装置上完成了飞秒激光固体靶相互作用中超热电子的产生及输运特性的实验研究。获得了超热电子的能谱、产额、注量和总能量。结果表明，随着功率密度的增加，靶前法线方向的超热电子更容易产生；超热电子的注量和总能量随靶厚度的增加而减少。超热电子约80％的能量主要沉积在靶内的前10μm，分析表明，这主要是静电场的影响所致。

热容型板条激光器的感应折射率计算225-230

摘要：高平均功率固体激光器的增益介质由于受热而容易发生畸变，如常用材料YAG，波前畸变和去偏振现象会同时发生，高热负载固体激光介质的热效应已成为制约激光器输出功率进一步提高的严重障碍。给出一种计算热容型板条激光器热感生折射率的方法。把YAG晶体的四阶压光张量从晶胞坐标系转换到实验室坐标系，采用经过坐标转换后的新的张量，可以分析在YAG激光器中任意应力分布引起的热感应双折射。进一步的计算表明，在zigzag板条激光器中，应力双折射率与板条从晶体毛胚上切割成材的角度有关。同时也对热容板条激光器的热效应和应力特性进行了二维的理论性概述。

中国激光杂志光束传输

基于有限差分的大角度交叉波导光束传输法231-234

摘要：采用有限差分光束传输法（FDBPM）分析光波在大角度交叉区域的传输过程，利用pad6近似解决大角度传输问题；利用透明边界条件弥补边界光波反射现象，通过追赶法编程计算有限差分方程组，得到在一定光波导结构条件下传输损耗与交叉角度之间的关系。在此基础上，利用低压化学气相沉积技术在硅衬底上制作了二氧化硅交叉波导结构，实验结果表明有限差分光束传输法在分析大角度交叉时具有比较高的计算精度。

中国激光杂志测量技术

可调谐微腔发光二极管微光机电系统悬臂梁的特性245-248

摘要：采用微机械表面加工技术，成功设计并研制出具有GaAs基微光机电系统（MOEMS）悬臂梁结构的可调谐微腔发光二极管。对其工作特性进行了分析，测量得到悬臂梁载荷一位移关系曲线，并对微光机电系统悬臂梁可调谐微腔发光二极管进行调谐光谱测量。实验结果表明，在直流电流40mA，调谐电压范围4～22V时，波长从974．5nm蓝移至956．9nm，室温下波长调谐最大达到17．6nm。在实验基础上，采用有限元方法对具有分布布拉格反射镜（DBR）结构的悬臂梁动力学特性进行了研究，模拟结果与实验结果吻合较好。当悬臂梁长度为400弘m时，最大位移达到411nm，最大调谐电压达到24V。

利用迈克耳孙干涉仪测量波片相位延迟量和快轴方向249-253

摘要：分析了基于偏振光分量强度测量来确定波片参数的方法，指出这类方法在任意波片的测量上存在的不确定性。分析表明，波片相位延迟量与光强测量值之间存在多值函数关系，因而无法仅由线偏振分量光强测量值来确定波片相位延迟量的真正值，包括无法得到波片的级次及快轴方向。提出了把迈克耳孙干涉仪白光干涉的特征性彩虹条纹作为零光程差的定位参考标志，从而可以对光程差进行绝对测量，可以确切测量波片真正的相位延迟量和快轴方向。利用此方法对商用1／4波片进行了测量，实验结果表明所提出的迈克耳孙干涉仪零光程差法是行之有效的。最后还初步分析了色散对测量的影响，讨论了本方法适用的波片范围。

光谱相位相干技术测量飞秒脉冲的倍频误差254-258

摘要：从理论上推导了第Ⅱ类相位匹配下宽带飞秒脉冲的二次谐波光场，分析输入飞秒脉冲的非共线相位匹配方式、脉冲带宽引起相位失配与群速失配对测量的影响。结果表明，为了消除飞秒脉冲的带宽影响，需要对测量记录的光强乘以一个调制因子；测量相位误差与非共线相位匹配的夹角和晶体长度成正比；相位失配与群速失配产生相位测量误差，且第Ⅱ类相位匹配方式下脉冲附加相位值较大；强度和相位误差需要在脉冲重建结果中补偿。

帧积分时间对微光电视观察视距的影响259-262

摘要：微光成像系统在现代军事上起着越来越重要的作用，成像系统的探测视距一直是人们关注的焦点。分析了视距探测方程，提出了一种适用于慢运动目标的增大探测视距的方法增加帧积分处理时间。基于修正的微光成像公式，从理论上分析了增加帧积分处理时间对于微光电视探测距离的影响，通过计算机模拟了不同照度下不同帧积分时间对探测视距大小的影响，例如四帧累加时：在10^-1 1x时，探测距离提高了1．57倍；在10^-2 lx时探测距离提高了1．31倍。通过在低照度下的现场实验数据验证了这种方法的可行性，证明增加帧积分时间对提高视距有很大的作用。

折-衍混合红外激光扫描检测设备的光学系统设计263-267

摘要：为了使激光扫描检测设备达到较高的检测精度并且具有较强的通用性，一般要求它的光学系统具有大视场、宽工作光谱、高成像质量的特点。以传统7片可见光波段镜头为基础，用折-衍混合单透镜代替系统中的双胶合透镜，设计了折一衍混合红外激光扫描检测设备的光学系统，主要参数为：视场60^o，工作波段0．8～1．06μm，焦距30mm，后工作距离30mm。设计结果表明，在42lp／mm空间频率处的调制传递函数（MTF）值接近0．7，全视场畸变小于1．9％，重量减轻了35．3％，表明该系统像质良好且兼具小型化的特点，满足扫描检测设备的技术要求。