全天时喇曼激光雷达探测大气水汽的技术实现及分光系统设计

为实现大气水汽的全天时测量,选用Nd∶YAG脉冲激光器的四倍频输出266.0nm作为激励光源,设计日盲紫外域喇曼激光雷达系统.由于低层大气污染造成的臭氧污染,通过增加大气氧气的振动喇曼散射信号测量通道,实时反演近地表臭氧浓度的分布,为修正激光雷达方程中的臭氧吸收提供解决方案.同时,选用高光谱分辨率光栅和窄带宽激光反射镜设计光栅光谱仪作为激光雷达的分光系统.仿真计算表明,入射角为10°时,设计的光栅光谱仪可有效分离并提取氧气、氮气和水汽的振动喇曼散射回波信号,日盲紫外喇曼激光雷达系统可实现全天时状态下2km高度范围内大气水汽的廓线探测.

喇曼激光雷达探测云及其附近气溶胶光学参量

为了研究喇曼激光雷达探测云与气溶胶相互作用相关光学参量的可行性,研制了一台607nm喇曼激光雷达。采用适当提高喇曼激光雷达配置的方法,提高了喇曼回波信号信噪比。通过实验取得了晴空少云天气下云和气溶胶的消光系数垂直廓线,给出了喇曼激光雷达观测云与气溶胶相互作用的个例分析,说明利用地基喇曼激光雷达,可以为研究云与气溶胶之间相互作用的物理过程提供基础数据,并指出正在研制的多波长喇曼-偏振激光雷达技术探测云与气溶胶相互作用的技术优势。结果表明,喇曼激光雷达具备定量探测中低自由对流层内薄云层和气溶胶消光系数的能力。

1455nm光纤喇曼激光器研究

研制完成了以掺锗光纤作喇曼增益介质、光纤布喇格光栅作谐振腔镜的1455nm光纤喇曼激光器。在1100nm抽运光的作用下,实现了五阶喇曼频移,并在1455nm波长处获得597mW的稳定激光输出,光光转换效率约为6.35%。

高效率,窄脉冲1198.5nm Ba(NO_3)_2喇曼激光器(英文)

利用1064nm的Nd∶YAG激光抽运振荡腔内的硝酸钡晶体,获得高效率、窄脉冲的喇曼激光输出.硝酸钡晶体由水溶液降温法生长,长度为48mm.喇曼振荡腔由对抽运光、一阶、二阶斯托克斯光有不同反射率的双色平面镜构成.当抽运光功率达到4.5W时,获得最高的一阶斯托克斯喇曼激光功率为1.48W,相应的转换效率为32.9%,并测得斜率效率为40%.由于受激喇曼散射的作用,喇曼脉冲光由抽运脉冲光的19.8ns压缩为2.4ns,获得的喇曼激光脉冲波形具有的“上升沿陡峭、下降沿缓慢”的特性,对其形成过程作了定性分析.测得喇曼激光的波长为1198.5nm,半峰全宽(FWHM)为1.2nm.

LD抽运被动调Q Nd:YAG/GdVO_4内腔式喇曼激光器

为了研究LD抽运的被动调Q Nd:YAG/GdVO_4内腔式喇曼激光器的输出特性,采用Nd:YAG作为激光介质,GdVO_4晶体作为喇曼介质,分别用两块不同初始透过率的Cr^(4+):YAG晶体,得到并比较了采用不同初始透过率的Cr^(4+):YAG晶体时被动调Q喇曼激光器的性能。测量了平均输出功率、脉冲宽度和脉冲重复率随抽运功率的变化关系。当Cr^(4+):YAG的初始透过率为91%、输入功率是5.2W时,得到的喇曼光的最高功率为150.6mW,相应的转换效率为2.9%。结果表明,通过数值求解基频光和喇曼光空间分布的速率方程并应用到被动调Q内腔式喇曼激光器,获得的理论结果与实验结果大致相符。

高效率599nm Ba(NO_3)_2外腔喇曼激光器

橘黄色波段固体激光器在基于荧光探测的生物医学诊断和显示等众多方面有着广泛的实际应用.报道了利用532nm的Nd∶YAG倍频激光抽运外置喇曼腔内的硝酸钡晶体,获得高效率的599nm橘黄色喇曼激光的实验结果.对外置喇曼腔实验装置和运转参量进行了优化,喇曼振荡腔由对二阶斯托克斯光有最优化反射率的腔镜构成,对实验中所得到的二阶斯托克斯喇曼激光脉宽压缩及出现双尖峰的现象进行了分析.当抽运光功率达到4.1W时,获得二阶斯托克斯喇曼激光功率为710mW,输出光中心波长为599.38nm,半峰全宽(FWHM)为1.1nm,激光器最大光光转换效率为17.5%,斜率效率为24.8%.

微球喇曼激光器的性能研究

由光学球微腔与光纤耦而构成的喇曼激光器大大降低了阈值泵浦功率,明显提高了总体效率.本文对微球喇曼激光器的性能进行了详细的理论模拟研究,从泵浦信号和喇曼信号的速率方程出发,推导出微球喇曼激光器的阈值公式,讨论和分析了微球喇曼激光器的球微腔与熔锥光纤的耦合特性及耦合对激光器阈值的影响,并提出了提高该激光器耦合效率的有效方案.

聚焦透镜对喇曼激光器的影响

本文报导了在同样气压等条件下,喇曼池的聚焦透镜对自调Q及BDN调Q甲烷喇曼激光器的影响,并对两者进行了比较。

纯硅材料喇曼激光器及硅芯光纤的研究进展

硅材料在1.2～6.6μm波段有高透明和高喇曼增益的特性,易于在室温条件下激发出近中红外波段喇曼激光。详细阐述了硅激光的非线性转换效率的问题。介绍了采用纯硅材料作为增益介质的喇曼激光器的研究进展,并对研究现状进行了报道。预测硅芯光纤将作为新型大功率近中红外的喇曼激光器的增益介质。

自调Q甲烷喇曼激光器

介绍甲烷喇曼激光器的自调Q现象,并给出自调Q甲烷喇曼激光器有关特性的实验结果。实验中获得了单脉冲能量为4.9mJ、脉宽为6ns的1.54μm激光输出。

级联掺磷光纤喇曼激光器的解析优化

讨论了二级级联喇曼光纤激光器的解析解和优化设计.通过引入几何平均功率、增益因子和归一化光纤有效长度,将描述泵浦光和斯托克斯光沿喇曼增益光纤分布的微分方程组简化成代数方程组,在对泵浦光采用线性传播近似后,获得了二级级联喇曼激光器的解析解.所获得的解析解同数值模拟结果吻合得很好.利用该解析解可方便和快速地讨论级联喇曼激光器的优化设计,计算不同泵浦功率下的最佳光纤长度、输出光纤光栅反射率和转换效率.泵谱功率越大,最佳光纤长度越短,最佳输出光纤光栅反射率越小.

外腔式双波长喇曼激光器的耦合波理论

为了对基于喇曼晶体的主要喇曼频移模和次级喇曼频移模的外腔式双波长喇曼激光器进行理论分析,采用光场的波动方程和喇曼晶体中振动波的阻尼谐振子波方程推导出了描述基频光、喇曼光1和喇曼光2的耦合波方程组,通过引入归一化参量对耦合波方程组进行了归一化,并数值分析了输出镜反射率和归一化参量对外腔式双波长喇曼激光器性能的影响。结果表明,选择对主要频移模反射率小于0.5且对次级频移模反射率大于0.5的输出镜、两个喇曼振动模的增益系数相差不大的喇曼晶体,适当提高入射基频光的脉冲宽度可以提高次级喇曼频移模的转化效率,可实现有效双波长运转。所提出的归一化耦合波理论可以作为分析外腔式双波长喇曼激光器的辅助工具。

金刚石将被用于制造喇曼激光器

最近．英国斯特莱斯克莱德大学光子学研究所的研究人员启动了一个为期3年半的项目．目的是开发一种新型固态激光器设计。该设计将采用Element Six公司制造的CVD（化学气相沉积）金刚石。

世界首台硅光子喇曼激光器

英特尔公司采用标准的硅生产工艺研制成功了世界上第1台硅光子喇曼激光器，运用该技术，将开发出低成本且高质量的激光器和光学设备。

世界首台硅光子喇曼激光器

英特尔公司采用标准的硅生产工艺研制成功世界上第1台“硅光子喇曼激光器”，运用此项技术，将开发出低成本、高质量的激光器和光学设备。

输出功率达1W以上的Nd:GdVO_4喇曼激光器

人眼安全的激光器在遥感、遥测及军事应用（如测距、目标指示）中日益受到关注．台湾National Chiao Tung大学已研制出一种Nd：GdVO4喇曼激光器，在该激光晶体中利用受激喇曼散射，并将输出波长从．1．34μm位移到1．52μm的人眼安全波长。

重频双波长输出(Nd,Ce)∶YAG喇曼频移激光器研究

通过实验对高重频喇曼双波长激光器的关键技术进行了详细的研究 ,成功地实现了频率为 15Hz,1.5 4 μm/ 1.0 6 μm混合激光输出脉冲能量达 2

1.54μm腔内喇曼激光器实验研究

喇曼激光器作为一种将基波频率转换成斯托克斯频率的高量子效率转换装置,实现激光频率的扩展,日益受到人们的重视。腔外喇曼频移过程,国内、外都有过充分的研究,而腔内喇曼频移激光器投入实际使用则只是近几年才发展起来。本文报道了脉冲Nd:YAG1.06μm基频经高压甲烷气体在封闭式激光腔内喇曼频移成1.54μm一阶斯托克斯脉冲输出的实验研究结果。