双波长泵浦含有Er^(3+)∶NaYF_(4)纳米晶氟氧化物微晶玻璃的上转换发光性能

高效的光调制能够显著提高光转换效率和调节光响应速率,在光电子学领域中表现出巨大的应用潜力。然而,光子之间的弱相互作用对操纵光子‐光子相互作用造成了巨大的障碍。本文采用850 nm和1550 nm激光同时激发含有Er^(3+)∶NaYF_(4)纳米晶体的氧氟化物微晶玻璃,可以实现绿色上转换荧光的快‐慢光调制。与两束单波长激发的发光强度之和相比,双波长同时激发的绿色上转换发光强度明显提高了一个数量级。值得注意的是,绿色上转换发光快‐慢响应速率依赖于双波长激发的泵浦策略,显示出高达4倍的快‐慢响应差异。研究表明,双波长激发绿色上转换发光的快‐慢光调制在新型的全光开关中具有广阔的应用前景。

双波长泵浦铯原子窄线宽激光的理论研究

为了进一步优化铯原子1469.9 nm激光的线宽,提出利用455.5 nm和1360.6 nm激光共同泵浦铯原子的方案.研究了铯原子能级布居几率随455.5 nm和1360.6 nm激光拉比频率的变化,模拟了455.5 nm和1360.6 nm泵浦光作用下,1469.9 nm激光线宽随腔损率、输出激光功率的变化.计算结果表明,相比只用455.5 nm激光泵浦,布居几率提高很多.

双波长LD泵浦Nd^(3+)∶YAG免温控被动调Q激光器的研究

传统的固体激光器体积、重量大,功耗高,限制了其在空间受限设备中的应用。被动调Q的LD泵浦免温控固体激光器省去了复杂的温度控制装置,调Q机构简单,能够满足复杂温度环境的特殊应用场景的小型化、低功耗要求。提出了基于双波长LD泵浦实现宽温度范围免温控阈值自适应的1.06μm激光脉冲输出方法。基于Nd∶YAG晶体设计了角锥棱镜谐振腔,仿真分析了LD泵浦源到激光棒的面心距对热负载的影响,并确定4 mm的最佳面心距。数值分析了相同泵浦功率下-40~60℃温度范围内激光静态能量输出变化,以及不同初始透过率的可饱和吸收体对激光阈值脉宽的影响。计算结果表明在-37℃~60℃范围内,阈值脉宽都在200μs以下,阈值脉宽最低点达到了29.4μs。构建主波实时探测的阈值自适应调节装置并搭建实验系统,实验结果表明,在温度范围为-35~60℃时,阈值脉宽变化范围为40~180μs。采用激光腔体一体加工成型,应用轻量化的铝合金材料,实现工程化应用,体积83.5 mm×44 mm×29.5 mm,重量约为230 g。在23.8%初始透过率的饱和吸收体条件下实现单脉冲输出能量42 mJ,脉冲宽度5.2 ns。

GSA和ESA双波长泵浦2.3μm波段Tm:YAP激光器

Tm^(3+)离子^(3)F_(4)能级的粒子数捕获效应是影响2.3μm掺铥激光器高效运转的重要因素。报道了基态吸收(GSA,^(3)H_(6)→^(3)H_(4))和激发态吸收(ESA,^(3)F_(4)→^(3)H_(4))双波长泵浦2.3μm波段Tm∶YAP激光器。使用785 nm(GSA)和1470 nm(ESA)双波长泵浦方案能够精准减少^(3)F_(4)能级的粒子数,有效增加^(3)H_(4)能级粒子数布居。在双波长泵浦沿a轴切割的Tm∶YAP晶体中,使用透过率T=1.5%的输出镜,2274 nm和2383 nm双波长激光最大输出功率为2.28 W,相比于单波长泵浦方案提高了65.2%。使用T=2.8%输出镜,2383 nm激光的最大输出功率为942 mW,较单波长泵浦方案提高了84.3%。通过采用特殊镀膜的输出镜,进一步实现了2446 nm激光运转,最大输出功率为1.62 W,较单波长泵浦下的激光输出功率提高了48.6%。实验结果表明,GSA和ESA双波长泵浦方案为实现2.3μm掺铥激光器获得更高的输出功率提供了一种有效技术手段。

3.5μm双波长泵浦Er:ZBLAN光纤激光器数值模拟

数值模拟975nm和1975nm双波长泵浦3.5μm Er:ZBLAN光纤激光器。计算给出激光功率和粒子数密度随时间和位置的二维分布,计算结果与实验报道吻合较好。模拟双波长泵浦3.5μm Er:ZBLAN光纤激光器实现稳定连续激光振荡的整个过程,计算分析泵浦功率、1975nm泵浦光重叠因子、输出镜反射率、离子间相互作用等参数对3.5μm激光功率的影响,分析ESA2产生显著影响的条件。数值模拟对深入理解双波长泵浦3.5μm Er:ZBLAN光纤激光器的动力学过程和优化激光器设计有一定指导意义。

双波长蓝光LD抽运Pr:YLF晶体倍频261 nm紫外激光器

利用不同波长的蓝光激光二极管,采用不同方式抽运掺镨氟化钇锂(Pr:YLF)晶体,利用I类相位匹配的偏硼酸钡(BBO)为倍频晶体,腔内倍频产生中心波长为261.37 nm连续紫外激光器。采用V型折叠腔结构,利用两支不同波长的蓝光激光二极管(444 nm和469 nm)单独泵浦晶体,经过优化,将两支蓝光激光二极管合光后作为抽运源,增大泵浦功率的同时,保留了Pr:YLF晶体对其高的偏振吸收效率。Pr:YLF晶体的长度为5 mm,掺杂浓度为0.5%,在抽运光功率为2800 m W时获得了最大输出功率245 m W的连续紫外261.37 nm激光器,光光转换效率约为8.75%。

S波段TDFA泵浦方式的比较

随着光纤通信技术的发展，对于S波段（1450-1520nm）光放大的需求日渐升高，而Tm^＋3的能级结构中存在满足S波段光放大的能级跃迁，因此掺铥光纤放大器（TDFA）是S波段最具潜力的激光放大器件，对于光纤通信系统的通信窗口向S波段拓展具有十分重要的意义和价值．由于Tm^＋3的能级结构非常丰富并且拥有自身的特点，因此TDFA的泵浦波长有着众多的选择，其中一些泵浦方式拥有巨大的商业实用价值．