基于泵浦强度调制的超快光纤激光器中孤子分子光谱脉动动力学研究

采用实时傅里叶变换光谱探测技术,研究了基于泵浦强度调制的超快掺铒光纤锁模激光器中孤子分子光谱的脉动动力学.结果表明,在一定的泵浦强度调制情况下,孤子分子光谱的脉动周期可由泵浦调制频率进行调控.同时,孤子分子脉动幅度以及孤子间相对相位的演化与泵浦调制频率有关.在较低的调制频率(如1 kHz)下,光谱脉动的孤子分子内脉冲间的相对相位随传播时间呈现滑动型动力学.随着调制频率逐渐加大(如20 kHz),孤子分子内脉冲间的相对相位演化逐渐趋于混乱,表明脉动孤子分子可能存在固有的共振频率,与孤子分子的稳定性有关.研究结果对于深入理解孤子分子的产生与稳定性提升、孤子分子的全光操作及应用具有重要的指导意义.

单频光纤放大器中泵浦作用的相位噪声

研究了铒镱共掺单频光纤放大器中100 Hz~1 kHz频段内的相位噪声,并通过实验证明该尖峰噪声为泵浦电源产生的相位噪声。从铒镱共掺光纤放大器的功率传输方程出发、结合泵浦激光的热传递函数,数值分析了泵浦功率、泵浦波长、增益光纤长度对100 Hz~1 kHz频段内相位噪声的影响。通过二级光放大结构对输出激光的相位噪声进行测量,并将实验结果与数值仿真结果进行对比,证明了理论模型的可靠性。该研究优化了主谐振功率放大结构铒镱共掺单频光纤放大器的相位噪声特性、并为提高相干合成时的合束效率提供指导。以上所得结果普遍适用于主谐振功率放大结构的光纤放大器。

低强度激光泵浦类Ni离子X光激光实验

在试运行的神光Ⅱ装置上，采用新设计的凸柱面透镜列阵均匀线聚焦系统，用两束激光焦线叠加和双靶对接等技术，以预主脉冲激光驱动方式，在（５～８）×１０１３Ｗ／ｃｍ２的较低强度激光泵浦条件下，观测到Ｎｉ－ｌｉｋｅＤｙ、Ｅｒ、Ｙｂ的软Ｘ光激光输出，测得波长５．０２ｎｍ类ＮｉＹｂ和波长５．８６ｎｍ类ＮｉＤｙ的软Ｘ光激光的增益系数分别为１．６ｃｍ－１和１．４ｃｍ－１。

高强度泵浦碱金属蒸气激光器的光参量振荡器

以电光调Q的Nd:YAG激光器为泵浦源,以磷酸氧钛钾(KTP)为非线性晶体,搭建了调谐范围为750～800nm的光参量振荡器。信号光在中心波长780.2nm处获得单脉冲能量113mJ、脉宽15.43ns、光斑直径5.5mm的输出。用光栅单色仪测量信号光光谱宽度(FWHM)为0.38nm。信号光通过120℃的铷蒸气池,观察到清晰的荧光轨迹。证明信号光能有效泵浦铷蒸气,可为铷激光器提供峰值功率7 MW的高强度脉冲泵浦源,进而研究铷激光器在高强度泵浦条件下的动力学过程和基础物理机制。

Yb:YAG薄片激光器多通泵浦耦合系统设计与实验

介绍了基于Yb:YAG薄片的16通泵浦耦合系统的设计方法,建立了泵浦系统的模型,对模型进行了模拟。以16通泵浦耦合系统为基础,通过微通道冷却,利用国产单片直径10 mm、厚度为250μm、掺杂原子分数为10%的Yb:YAG薄片进行了实验研究。在泵浦功率为69.5 W时,采用曲率半径为-800 mm的输出镜,获得了27 W的1 030 nm连续激光输出,光光转换效率为38.8%;采用曲率半径为-2 000 mm的输出镜,获得了18.65 W的1 030 nm连续激光输出,光束质量平分因子小于等于1.1,光光转换效率为26.8%。

氙灯泵浦的Nd:YAG激光器时间响应特性分析

通过求解四能级系统速率方程,计算出以理想的矩型脉冲光源做为泵浦光源,氙灯泵浦的Nd:YAG激光器响应时间与光源泵浦强度成正比。用仿真脉冲电路产生的准矩形脉冲光泵浦Nd:YAG晶体,对理论分析进行了实验验证,实验结果与理论计算完全吻合。

氙灯放电波形对调Q的Nd:YAG激光器泵浦效率的影响

从能级系统速率方程入手推导出调 Q的四能级系统激光介质反转粒子数与泵浦强度的关系 ,进而比较泵浦强度为方波和与普通 LC放电波形相似的正弦半波的泵浦效率。从而得出方波的泵浦效率始终大于正弦半波的泵浦效率。

用β-BaB_2O_4晶体进行高功率宽调谐皮秒单脉冲的高效发生与放大

近些年,已有很多人对355nm纳秒激光脉冲泵浦临界相位匹配β—BaB2O4光参量振荡器（OPO）进行了研究。他们的实验结果充分证明了新型非线性光学晶体BBO的出色特性,如宽调谐范围、高转换效率等。尽管如此,当人们为了获得更强脉冲输出而采用皮秒激光脉冲同步泵浦BBO—OPO时,宽带膜的损伤问题大大阻碍了转换效率的提高。另外OPO只能产生脉冲列。 在这种情况下。

超快光纤激光器中可控脉冲产生与湮灭动力学

本文采用实时傅里叶变换光谱探测技术,研究了基于泵浦强度调制的超快光纤激光器中锁模脉冲产生与湮灭动力学过程.结果表明:当泵浦调制电压处于高电平时,激光器输出稳定的锁模脉冲.随着调制电压跳变至低电平,锁模脉冲的强度不断降低,而后经历一段衰减振荡阶段后发生湮灭,在~5μs后孤子从噪声中重建,这一过程伴随着调Q不稳定性的产生.在低电平阶段,激光腔内的湮灭过程连续发生,其周期为~55μs.通过改变调制泵浦的占空比,能够操控在低电平调制下孤子连续湮灭的次数.进一步,锁模与孤子湮灭的连续切换过程与泵浦调制频率有关,调制频率的升高能够有效缩短两种状态的持续时间从而减少孤子湮灭的次数.此外,通过减小低电平的值,能够降低激光腔内的增益,使得孤子连续湮灭的周期缩短.研究结果有利于深入了解孤子的形成与湮灭动力学,并为超快激光器各种运行机制的发展提供了新的视角.

10.6微米辐射在Hg1-xCdxTe中的简并四波混频

本文报导了HgCdTe中10.6微米辐射简并四波混频的大的非线性光学极化率的观测结果。使用180毫微秒持续时间和160千瓦/厘米2峰值强度的泵浦脉冲时,观测到非线性反射系数超过10%。实验上测得的x3值近似地为5.4×10-6静电单位,与根据光生等离子体的Drude模型计算的结果相当一致。还在我们的样品中观测到非线性法布里-珀罗效应。