Er∶YAG激光器及其应用研究

概述了 Er∶ YAG晶体的光谱特性 ,在此基础上设计研制了 2套激光装置 ,单灯单椭圆和双灯双椭圆聚光腔及电源 ,比较了两者的优缺点。针对 2 .94μm铒离子激光上能级粒子寿命短、下能级粒子寿命长的特点 ,设计改进了激光电源 ;一般固体激光电源放电脉宽较宽 ,泵浦 Er∶ YAG效率不高 ,改进后的电源较大地压缩了氙灯放电脉冲宽度 ,提高了激光输出效率。在单灯单椭圆装置中 ,在电压 1.7k V时 ,获得激光输出 1.0 8J,斜率效率 7.2 7‰。还阐述了 2 .94μm激光与生物组织作用特点 ,如吸收率高、作用浅 ,不产生血凝等 ,开展了激光验血采样应用研究 。

声光调Q衍射效率对脉宽压缩的影响研究

通过对衍射效率和反转粒子数密度的关系,反转粒子数密度和脉冲宽度的关系的分析,得出当通过提高泵浦速率来压缩脉宽时,衍射效率必须与泵浦速率和重复频率相匹配·并提出了匹配条件,从匹配条件出发又得到了衍射效率与泵浦速率和重复频率的匹配关系式·关系式中的衍射效率即为能够有效地压缩脉宽的最小衍射效率·实验结果与理论分析符合较好·

SPASER技术的MIM波导放大器特性分析(英文)

SPASER是所报道的最小的、第一个在可见光或更宽的波长范围内工作的纳米级的有源器件。采用双稳态方法,将SPASER技术引入到改进的MIM波导结构实现表面等离子波放大器的设计,理论上采用SPASER的激光理论的Bloch方程推导得出:泵浦速率小于阈值时,增益介质反转粒子数保持为0,在泵浦速率大于阈值时,反转粒子数随泵浦速率线性增长;系统的几何特性完全由本征模式函数描述,在给定本征模式下,其性质完全取决于材料参数;选择合适的材料参数,可以使各状态的驰豫特征时间都在亚皮秒量级。模型计算结果表明:改进结构不会改变SPPs的强局域化特性;器件解决了SPASER内反馈造成的表面等离子净增益消除的难题。研究成果可应用到生物传感、波谱检测、显微成像、超快通信等领域。

毫微微秒脉冲技术

本文综述了毫微微秒脉冲技术的理论和实验结果。

重复频率Nd:YAG薄片激光器的时间特性

为了研究固体激光器弛豫振荡的时间特性,针对高功率大口径Nd:YAG薄片激光器,从工作物质的能级结构和离子跃迁过程出发,采用四能级速率方程模型,综合考虑泵浦速率、损耗因子、温度等因素对激光器起振延迟时间的影响,建立了速率方程组,推导出激光起振延迟时间的数学表达式,模拟分析了泵浦速率、损耗因子、温度对激光起振延迟时间的影响。为验证理论分析结果,在kW级重复频率运行V型腔Nd:YAG薄片激光器上开展了实验研究。在泵浦电流分别为34,40,50,70 A时测量了反应谐振腔内光子数和反转粒子数变化的弛豫振荡曲线。并测量了在泵浦电流为30～80 A情况下的激光器起振延迟时间。实验结果表明起振延迟时间随泵浦速率的增加而减少,与理论分析结果一致。

掺铒光纤放大器稳态增益和瞬态增益分析

本文从描述掺铒光纤放大器的速率方程和传播方程出发,得到了稳态增益的解析表达式,并详细分析了基态和受激态离子对信号光变化的响应规律,用以说明瞬态增益的良好线性.

三原子准分子Kr_2F激光的实验研究

在电子束泵浦Ａｒ、Ｋｆ、Ｆ２混合气体中，获得了中心波长为４１５ｎｍ的三原子准分子Ｋｒ２Ｆ的蓝色激光发射．在总气压为０．３ＭＰａ条件下，激光输出能量达到２ｍＪ．光谱带宽约１５ｎｍ．在采用平一平谐振腔时，激光发散角为５ｍｒａｄ，实验中首次观测到３７０ｎｍ等多条激光振荡谱线．

量子光学

研究发现,驱动场Rabi频率的变化将不改变各原子响应量时间演化中是否振荡的特点及达到稳态值所需时间,但将改变振荡频率及稳态值的大小;非相干泵浦速率的增加不改变各原子响应量的振荡频率,但使其振荡次数减少,振幅减小及达到稳定值的时间缩短,而各原子响应量的稳态值不随非相干泵浦速率的增加而单调地增加或减小;

开放V型系统中自发辐射诱导相干的影响

利用开放的V型三能级原子系统密度矩阵运动方程的数值解,从不同角度研究了原子自发辐射诱导相干(SGC)对系统吸收和色散的影响。研究发现,这种相干性可导致无粒子数反转激光(LWI)、电磁感应透明(EIT)和无吸收高色散。研究还表明,这种相干性越强,获得最大无反转增益所需的驱动场Rabi频率的值越大而所需的非相干泵浦速率R的值越小;随着原子退出速率的增大,无反转增益逐渐减小并最终转变为吸收,而且增益减小的速度随这种相干性的增强而加快。