LD侧面泵浦Nd:YAG1064 nm/532 nm/660 nm三波长激光器

理论上分析了实现双波长激光同时振荡腔镜反射率等需要满足的条件。实验中利用LD侧面泵浦单根Nd:YAG晶体,同时采用声光调Q与非线性频率变换技术,在3个子谐振腔组成的新型全固态激光实验系统中实现了1 064 nm/532 nm/660 nm三波长激光单独输出与同时输出。在泵浦功率103 W时,1 064 nm激光单独输出功率为15.5 W,532 nm和660 nm激光在声光调制频率分别为10.5 kHz和11.5 kHz时输出功率分别为4.7 W和1.6 W,转换效率分别为4.6%和1.6%。当三波长激光同时输出时,1 064 nm/532 nm/660 nm三波长激光输出功率分别为10.1 W、4.3 W和1.0 W,同时测量输出功率不稳定度均小于2.0%。理论与实验符合较好。

三波长环形腔掺铒光纤激光器的设计

设计了一种结构简单、成本低的TW-EDFL(三波长掺铒光纤激光器),其输出波长分别为1 530、1 540和1 550nm,实现了1.5mW的稳定输出功率。研究了EDF(掺铒光纤)长度和泵浦功率与输出功率的关系,得到最佳EDF长度为4.15m、最佳泵浦功率为200mW的结论。在结构中加入3个VOA(可变光衰减器),运用增益均衡的方法来平衡谐振腔内3路信号光的增益和损耗,避免了EDF在室温下的模式竞争效应。

三波长皮秒激光清洗石质文物的对比研究

针对安全高效地清除石质文物表面污染物的需求,进行1064、532、355 nm三个波长皮秒激光清洗自制石质文物样品的数值模拟和实验的对比研究。使用双温模型模拟三个波长皮秒激光与污染物相互作用的过程和其与同能量密度激光烧蚀深度的差异,通过实验确定石质文物表面污染物在三个波长皮秒激光作用下的清洗阈值,并从清洗阈值、清洗效率、粗糙度、元素含量等多方面对比分析了三个波长皮秒激光清洗效果的差异。实验中使用共轴电荷耦合器件(CCD)实时监测系统以控制激光清洗的进程,使用共聚焦显微镜和荧光能谱仪分别测量清洗后石质文物的表面粗糙度和元素含量。实验结果表明,三个波长皮秒激光的清洗阈值分别为0.198±0.033、0.573±0.114和(0.739±0.249)J/cm^(2)。能量密度为2 J/cm^(2)时,三个波长的激光烧蚀污染层深度分别为171、106、62μm,且1064 nm波长的激光清洗后的样品表面粗糙度最小,污染物的主要成分硫元素(S)和铁元素(Fe)的含量最低。综合考虑清洗阈值、清洗效率、清洗后样品表面粗糙度、污染物元素含量等多方面,1064 nm波长的激光清洗阈值最低,清洗效率最高,清洗得最为彻底,整体清洗效果优于另外两个波长激光。

三波长同轴输出皮秒激光精细加工系统的研制及其应用

为了满足不同材料的精细加工需求,采用三波长皮秒激光器作为光源,配合自行设计的光学系统和控制系统,研制了三波长同轴输出皮秒激光精细加工系统。该系统可使用任意一种、两种或三种激光波长进行同工作距加工,通过轴向色差补偿设计,实现轴向焦点补偿最大距离0.4mm,最小焦斑直径为3μm。初步探讨了该系统在微电子行业的应用,进行了铜电极板、手机屏的切割实验以及位置敏感阳极探测器图形的制作,实验证明该系统可满足多种材料的精细加工要求。

频率大范围可切换微波毫米波信号发生器

用一个三波长光纤激光器实现RF信号发生器,其中该激光器具有不均匀频率间隔,得到的RF信号可在大范围内切换。由于三波长光纤激光器具有双折射效应,只要调节偏振控制器,就可灵活实现双波长工作状态。因此,实验获得微波毫米波段内稳定的RF信号。